Heterotrimerik G proteini - Heterotrimeric G protein

Heterotrimerik G-protein GTPaz
tanımlayıcılar
AB numarası 3.6.5.1
CAS Numarası. 9059-32-9
veritabanları
IntEnz IntEnz görünümü
BRENDA BRENDA girişi
ExPASy NiceZyme görünümü
fıçı Fıçı girişi
MetaCyc metabolik yol
PRİAM profil
PDB yapıları RCSB PDB PDBe PDB toplamı
Gen ontolojisi AmiGO / QuickGO
Bu heterotrimerik G proteini, teorik lipid ankorları ile gösterilmektedir. GSYİH siyahtır. Alfa zinciri sarıdır. Beta ve gama zincirleri mavidir.
Bir heterotrimerik G proteininin 3 boyutlu yapısı

Heterotrimerik G proteini , bazen "büyük" G proteinleri olarak da adlandırılır (daha küçük, monomerik küçük GTPazların alt sınıfının aksine ), bir heterotrimerik kompleks oluşturan membranla ilişkili G proteinleridir . Heterotrimerik ve monomerik G proteini arasındaki yapısal olmayan en büyük fark, heterotrimerik proteinlerin, G proteini ile eşleşmiş reseptörler olarak adlandırılan hücre yüzeyi reseptörlerine doğrudan bağlanmasıdır. Bu G proteinleri alfa (α), beta (β) ve gama (γ) alt birimlerinden oluşur.. Alfa alt birimi, G-proteininin aktivasyonu için bir açma-kapama anahtarı olarak hizmet eden bir GTP'ye veya GDP'ye bağlıdır.

Ligandlar bir GPCR'ye bağlandığında, GPCR, alfa alt birimindeki GDP'yi GTP'ye değiştirerek G-proteinini aktive eden GEF ( guanin nükleotid değişim faktörü ) yeteneğini kazanır . GTP'nin alfa alt birimine bağlanması, yapısal bir değişikliğe ve bunun G-proteininin geri kalanından ayrılmasına neden olur. Genel olarak, alfa alt birimi, aşağı akış sinyalleme kaskadı için zara bağlı efektör proteinleri bağlar, ancak beta-gama kompleksi de bu işlevi yerine getirebilir. G-proteinleri, cAMP/PKA yolu, iyon kanalları, MAPK, PI3K gibi yollarda yer alır.

Dört ana G protein ailesi vardır: Gi/Go , Gq , Gs ve G12/13 .

Alfa alt birimleri

Ana madde: G alfa alt birimi
G-proteinine bağlı reseptör aktive yolunda G-proteininin rolü

1980'lerin başında gerçekleştirilen yeniden yapılandırma deneyleri, saflaştırılmış G a alt birimlerinin, efektör enzimleri doğrudan aktive edebildiğini gösterdi . Transdusin (G α alt birimi GTP formu t ), retinal çubuk dış segmentlerden siklik GMP fosfodiesterazı ve uyarıcı G proteininin (G α alt birimi GTP formu aktive s hormona duyarlı adenilat siklazı aktive). Aynı dokuda birden fazla tip G proteini bir arada bulunur. Örneğin, adipoz dokularda, adenilil siklazı aktive etmek veya inhibe etmek için değiştirilebilir beta-gama komplekslerine sahip iki farklı G-proteini kullanılır. Alfa uyarıcı hormonlar için alıcı ile aktive edilen bir uyarıcı G-proteinine ait alt birim cAMP aşağı akış sinyal kaskadlarında için kullanılan aktive adenilil siklazı, teşvik edebilir. Öte yandan, inhibitör hormonların reseptörleri tarafından aktive edilen bir inhibitör G proteininin alfa alt birimi, aşağı akım sinyal basamaklarını bloke eden adenilil siklazı inhibe edebilir.

G α alt birimi iki alan, GTPaz etki, ve benzerlerinden oluşur alfa-helisel alan.

Dört ana gruba ayrılan en az 20 farklı Gα alt birimi vardır. Bu isimlendirme, dizi homolojilerine dayanmaktadır:

G proteini ailesi α-alt birimi Gen Sinyal iletimi Kullanım/Alıcılar (örnekler) Efektler (örnekler)
G i- ailesi ( InterPro :  IPR001408 )
G i/o α ben , α o GNAO1 , GNAI1 , GNAI2 , GNAI3 Adenilat siklazın inhibisyonu, K + kanallarını açar (β/γ alt birimleri aracılığıyla), Ca2 + kanallarını kapatır Muskarinik M 2 ve M 4 , kemokin reseptörleri , α 2 -Adrenoreseptörler , Serotonin 5-HT 1 reseptörleri , Histamin H 3 ve H 4 , Dopamin D 2 benzeri reseptörler , tip 2 kannabinoid reseptörleri (CB2) Düz kas kasılması, nöronal aktiviteyi baskılama, insan lökositleri tarafından interlökin salgılanması
G t α t ( Dönüştürücü ) TBMM1 , TBMM2 fosfodiesteraz 6 aktivasyonu Rodopsin Görüş
G bora α esinti ( Gustducin ) TBMM3 fosfodiesteraz 6 aktivasyonu tat reseptörleri Damak zevki
G z α z GNAZ Adenilat siklazın inhibisyonu trombositler Perilenfatik ve endolenfatik koklear sıvıların iyonik dengesinin korunması.
G s -ailesi ( InterPro :  IPR000367 )
G s α s GNAS Adenilat siklaz aktivasyonu Beta-adrenoreseptörler ; Serotonin 5-HT 4 , 5-HT 6 ve 5-HT 7 ; Dopamin D 1 benzeri reseptörleri, histamin, H 2 , 2 kannabinoid reseptörleri tip Kalp atış hızını artırın, Düz kas gevşemesini, nöronal aktiviteyi, insan lökositleri tarafından interlökin salgılanmasını uyarın
G olf α olf GNAL Adenilat siklaz aktivasyonu koku alma reseptörleri Koklamak
G q -ailesi ( InterPro :  IPR000654 )
g q α q , α 11 , α 14 , α 15 , α 16 GNAQ , GNA11 , GNA14 , GNA15 Fosfolipaz C aktivasyonu α 1 adrenoreseptörleri , muskarinik M 1 , E 3 arasındadır ve M, 5 , Histamin H 1 , serotonin 5-HT 2 reseptör Düz kas kasılması, Ca 2+ akı
G 12/13 -ailesi ( InterPro :  IPR000469 )
G 12/13 α 12 , α 13 GNA12 , GNA13 Rho GTPaz ailesinin aktivasyonu Hücre iskeleti fonksiyonları, Düz kas kasılması

G beta-gama kompleksi

Ana madde: G beta-gama kompleksi

β ve γ alt birimleri birbirine yakından bağlıdır ve G beta-gama kompleksi olarak adlandırılır . Hem beta hem de gama alt birimlerinin farklı izoformları vardır ve bazı izoform kombinasyonları dimerizasyon ile sonuçlanırken diğer kombinasyonlar olmaz. Örneğin, beta1 her iki gama alt birimini de bağlarken beta3 hiçbirini bağlamaz . GPCR aktivasyonu üzerine, G βγ kompleks G salınır α onun GDP-GTP değişimi sonrası alt-birimi.

İşlev

Serbest Gβγ kompleksi, diğer ikinci habercileri aktive ederek veya iyon kanallarını doğrudan geçerek bir sinyal molekülü olarak hareket edebilir .

Örneğin, G, βγ bağlandığmda kompleks, histamin reseptörleri aktive edebilir , fosfolipaz A 2 . Muskarinik asetilkolin reseptörlerine bağlı G βγ kompleksleri ise doğrudan G proteinine bağlı içe doğru rektifiye edici potasyum kanallarını (GIRK'lar) açar. Asetilkolin, yoldaki hücre dışı ligand olduğunda, kalp hücresi, kalp kası kasılmasını azaltmak için normal olarak hiperpolarize olur. Muskarin gibi maddeler ligand olarak hareket ettiğinde, tehlikeli miktarda hiperpolarizasyon halüsinasyona yol açar. Bu nedenle, G βγ'nın düzgün işleyişi fizyolojik sağlığımızda kilit bir rol oynar. Son fonksiyon aktive eden L-tipi kalsiyum kanalları olarak, H 3 reseptör farmakolojisi .

Referanslar

Dış bağlantılar