Heterotrimeerinen G -proteiini - Heterotrimeric G protein
| Heterotrimeerinen G-proteiini GTPaasi | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Tunnisteet | |||||||||
| EY -nro | 3.6.5.1 | ||||||||
| CAS -nro | 9059-32-9 | ||||||||
| Tietokannat | |||||||||
| IntEnz | IntEnz -näkymä | ||||||||
| BRENDA | BRENDA -merkintä | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme -näkymä | ||||||||
| KEGG | KEGG -merkintä | ||||||||
| MetaCyc | aineenvaihduntareitti | ||||||||
| PRIAM | profiili | ||||||||
| ATE -rakenteet | RCSB PDB PDBe ATE | ||||||||
| Geenien ontologia | Amigo / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
Heterotrimeerinen G-proteiini , jota joskus kutsutaan myös "suuriksi" G-proteiineiksi (toisin kuin pienempien, monomeeristen pienten GTPaasien alaluokka ), ovat kalvoon liittyviä G-proteiineja, jotka muodostavat heterotrimeerisen kompleksin. Suurin ei-rakenteellinen ero heterotrimeerisen ja monomeerisen G-proteiinin välillä on se, että heterotrimeeriset proteiinit sitoutuvat suoraan niiden solupinnan reseptoreihin, joita kutsutaan G-proteiinikytkettyiksi reseptoreiksi . Nämä G -proteiinit koostuvat alfa (α), beeta (β) ja gamma (γ) alayksiköistä. Alfa-alayksikkö on liitetty joko GTP: hen tai BKT: hen, joka toimii virtakytkimenä G-proteiinin aktivoimiseksi.
Kun ligandit sitovat GPCR: n, GPCR saa GEF- kyvyn ( guaniininukleotidivaihtotekijä ), joka aktivoi G-proteiinin vaihtamalla alfa- alayksikön BKT: n GTP: ksi. GTP: n sitoutuminen alfa- alayksikköön johtaa rakenteelliseen muutokseen ja sen dissosioitumiseen muusta G-proteiinista. Yleensä alfa- alayksikkö sitoo kalvoon sitoutuneita efektoriproteiineja alavirran signalointikaskadia varten, mutta beeta-gamma-kompleksi voi myös suorittaa tämän toiminnon. G-proteiinit ovat mukana reiteissä, kuten cAMP/PKA-reitti, ionikanavat, MAPK, PI3K.
G -proteiineja on neljä pääperhettä : Gi/Go , Gq , Gs ja G12/13 .
Alfa -alayksiköt
1980 -luvun alussa tehdyt rekonstituutiokokeet osoittivat, että puhdistetut G -a -alayksiköt voivat suoraan aktivoida efektorientsyymejä. GTP muoto α-alayksikön transdusiinin (G t ) aktivoi syklisen GMP-fosfodiesteraasin verkkokalvon sauva ulkosegmenttien, ja GTP muoto α-alayksikön stimuloivan G-proteiinin (G: t ) aktivoi hormoni-herkkä adenylaattisyklaasin. Samassa kudoksessa on samanaikaisesti useampi kuin yksi G-proteiinin tyyppi. Esimerkiksi rasvakudoksissa käytetään kahta erilaista G-proteiinia, joissa on vaihdettavat beeta-gamma-kompleksit, adenylyylisyklaasin aktivoimiseksi tai estämiseksi. Alfa -alayksikkö on stimuloiva G-proteiinin aktivoivat reseptorit stimuloivia hormoneja voivat stimuloida adenylaattisyklaasia, joka aktivoi cAMP käytetään alavirran signaalin porrastetusti. Toisaalta estävän G -proteiinin alfa -alayksikkö, joka on aktivoitu estävien hormonien reseptoreilla, voisi estää adenylyylisyklaasia, joka estää alavirran signaalikaskadit.
G- a- alayksiköt koostuvat kahdesta domeenista, GTPaasi-domeenista ja alfa-kierteisestä domeenista.
On olemassa vähintään 20 erilaista G α -yksikköä, jotka on jaettu neljään pääryhmään. Tämä nimikkeistö perustuu niiden sekvenssihomologioihin:
| G-proteiiniperhe | α-alayksikkö | Gene | Signaalin siirto | Käyttö/reseptorit (esimerkkejä) | Tehosteet (esimerkkejä) |
|---|---|---|---|---|---|
| G i -perhe ( InterPro : IPR001408 ) | |||||
| G i/o | a i , a o | GNAO1 , GNAI1 , GNAI2 , GNAI3 | Adenylaattisyklaasin esto , avaa K + -kanavat (β/y -alayksiköiden kautta), sulkee Ca 2+ -kanavat | Muskariini-M 2 ja M 4 , kemokiinireseptorit , a 2 adrenoreseptoreita , serotoniini 5-HT 1 -reseptoreihin, Histamiinin H 3 ja H 4 , dopamiini D 2 kaltainen reseptoreihin, tyypin 2 kannabinoidireseptorit (CB2) | Sileiden lihasten supistuminen, heikentää hermosolujen toimintaa, ihmisen leukosyyttien erittymistä interleukiiniin |
| G t | α t ( Transducin ) | GNAT1 , GNAT2 | Fosfodiesteraasin aktivointi 6 | Rhodopsin | Näkemys |
| G puuska | α puuska ( Gustducin ) | GNAT3 | Fosfodiesteraasin aktivointi 6 | Makureseptorit | Maku |
| G z | α z | GNAZ | Adenylaattisyklaasin esto | Verihiutaleet | Perilymfaattisten ja endolymfaattisten sisäkorvaisten nesteiden ionitasapainon ylläpitäminen. |
| G s -perhe ( InterPro : IPR000367 ) | |||||
| G s | α s | GNAS | Aktivointi adenylaattisyklaasin | Beeta-adrenoreseptorit ; Serotoniini-5-HT 4 , 5-HT 6 ja 5-HT 7 ; Dopamiini D 1: n kaltaiset reseptorit, histamiini H 2 , tyypin 2 kannabinoidireseptorit | Nopeuttaa sydämen sykettä, sileä lihasrelaksaatio, stimuloi hermosolujen toimintaa, ihmisen leukosyyttien erittymistä interleukiiniin |
| G olf | α olf | GNAL | Adenylaattisyklaasin aktivointi | hajureseptorit | Haju |
| G q -perhe ( InterPro : IPR000654 ) | |||||
| G q | α q , α 11 , α 14 , α 15 , α 16 | GNAQ , GNA11 , GNA14 , GNA15 | Fosfolipaasi C: n aktivointi | α 1 -adrenoretseptorit , muskariiniset M 1 , M 3 ja M 5 , histamiini H 1 , serotoniini 5 -HT 2 -reseptorit | Sileä lihasten supistuminen, Ca 2+ -virta |
| G 12/13 -perhe ( InterPro : IPR000469 ) | |||||
| G 12/13 | α 12 , α 13 | GNA12 , GNA13 | GTPaasien Rho -perheen aktivointi | Sytoskeletal -toiminnot, sileät lihasten supistukset | |
G-beeta-gamma-kompleksi
Β- ja y-alayksiköt ovat läheisesti sidoksissa toisiinsa ja niitä kutsutaan G-beeta-gamma-kompleksiksi . Sekä beeta- että gamma -alayksiköillä on erilaiset isomuodot, ja jotkin isomuotojen yhdistelmät johtavat dimerisaatioon, kun taas muut yhdistelmät eivät. Esimerkiksi beta1 sitoo molemmat gamma -alayksiköt, kun taas beta3 ei sido kumpaakaan. Aktivoinnin GPCR, G βγ kompleksi vapautetaan G α -alayksikön jälkeen sen GDP-GTP vaihto.
Toiminto
Vapaa G γγ -kompleksi voi toimia itse signalointimolekyylinä aktivoimalla muita toisia lähettimiä tai sulkemalla suoraan ionikanavia .
Esimerkiksi G βγ monimutkainen, kun se on sitoutunut histamiini -reseptoreihin, voi aktivoida fosfolipaasi 2 . G βγ kompleksit sitoutunut muskariini- asetyylikoliini reseptoreihin, toisaalta, avata suoraan G-proteiiniin kytketty sisäänpäin korjata kaliumkanavia (GIRKs). Kun asetyylikoliini on solunulkoinen ligandi reitillä, sydänsolut hyperpolarisoituvat normaalisti sydänlihaksen supistumisen vähentämiseksi. Kun aineet, kuten muskariini, toimivat ligandeina, vaarallinen määrä hyperpolarisaatiota johtaa hallusinaatioihin. Siksi G βγ: n asianmukainen toiminta on avainasemassa fysiologisessa hyvinvoinnissamme. Viimeinen toiminto on aktivoiva L-tyyppisiä kalsiumkanavia , kuten H 3 -reseptorin farmakologia .
Viitteet
Ulkoiset linkit
- Heterotrimeeriset+G-proteiinit US National Library of Medicine Medical Subject Headings (MeSH)
- EY 3.6.5.1
