Heterotrimer G fehérje

Heterotrimer G fehérje
Azonosítók
KF kód 3.6.5.1
CAS szám 9059-32-9
Enzim adatbázisok
IntEnz IntEnz nézet
BRENDA BRENDA bejegyzés
ExPASy NiceZyme nézet
MetaCyc anyagcsere út
KEGG KEGG bejegyzés
PRIAM profil
EKT struktúrák RCSB PDB PDBe PDBj PDBsum
Gén-ontológia AmiGO  • EGO
Keresés
PMC cikkeket
PubMed cikkeket
NCBI NCBI fehérjék
CAS 9059-32-9

A " G-fehérje " kifejezés korlátozás nélkül általában membránhoz kötött heterotrimer G-fehérjékre utal , amelyeket néha nagy G-fehérjéknek is neveznek (szemben a kisebb, monomer , úgynevezett kis GTPázokkal ). Ezek a heterotrimer G-fehérjék akkor aktiválódnak, amikor egy agonista ligandum egy G-kapcsolt metabotróp receptorhoz kötődik . Három alegységből állnak, az úgynevezett "alfa" (G α ), a "béta" (G β ) és a "gamma" (G γ ). [1] Az utolsó két βγ alegység együtt disszociál, amikor a ligandum kötődik a receptorhoz, és funkcionálisan dublettet alkotnak, ezért „béta-gamma komplexnek” („βγ-komplexnek”) vagy „béta-gamma-dimernek” (“ βγ-dimer”).

A G fehérjéknek négy fő családja van : G i / G o , G q , G s és G 12 . [2]

Alfa alegység

A G α alegység két doménből áll: GTPázból és α-helikálisból . Az 1980-as években végzett kísérletek kimutatták, hogy a finomított G α alegységek közvetlenül aktiválhatják az effektor enzimeket. A transzducin fehérje (Gt) α-alegységének GTP-kötött formája aktiválja a pálcika -optikai sejtek cGMP-foszfodiészterázát [ 3] , és a stimuláló fehérje G (Gs) α-alegységének GTP-kötött formáját . aktiválja a hormonérzékeny adenilát-ciklázt [4] [5] .

Legalább 20 különböző típusú G α alegység létezik, amelyek primer szekvenciahomológiájuk alapján négy különböző fehérjecsaládra oszthatók : [6]

G fehérje család α-alegység Gén jelkaszkád G-protein-kapcsolt metabotróp receptorok (példák) Hatások (példák)
A gátló G i családja
G i/o G αi , G αo GNAO1, GNAI1, GNAI2, GNAI3 Az adenilát cikláz aktivitás gátlása , káliumcsatornák megnyitása , kalciumcsatornák zárása M 2 és M 4 típusú muszkarin acetilkolin receptorok , [7] kemokin receptorok, α 2 -adrenerg receptorok , 5-HT1 altípusú szerotonin receptorok, H 3 és H 4 altípusú hisztamin receptorok , D 2 dopamin receptorok altípus és hasonlók Sima izom-összehúzódás , csökkent idegi aktivitás
A család a "vizuális" G t G αt (transducin) GNAT1, GNAT2 A foszfodiészteráz 6 aktiválása Rhodopszin Vizuális jelátvitel _
Az "ízérzékelés" G gust családja G αgust (Gustducin) GNAT3 A foszfodiészteráz 6 aktiválása ízlelőbimbók _ Az ízjel továbbítása
Gz_ _ G az GNAZ Az adenilát-cikláz aktivitás gátlása ? A perilimfatikus és endolimfatikus cochlearis folyadékok ionegyensúlyának fenntartása .
A stimuláló G család
A stimuláló G család Gαs_ _ GNAS Az adenilát-cikláz aktiválása β-adrenerg receptorok ; szerotonin receptor altípusok : 5-HT4 , 5 -HT6 és 5 - HT7 ; Dopamin D 1 -szerű receptorok, hisztamin H 2 receptorok Növeli a pulzusszámot , ellazítja a simaizmokat , serkenti a neuronális aktivitást .
A "szagló" Golf családja Gαolf_ _ GNAL Az adenilát-cikláz aktiválása szagló receptorok Szagló jelátvitel
G család q
G család q G αq , G α11 , G α14 , G α15 , G α16 GNAQ, GNA11, GNA14, GNA15 Foszfolipáz C aktiválása α 1 -adrenerg receptorok , M 1 , M 3 és M 5 altípusú muszkarin kolinerg receptorok , [7] H 1 altípus hisztamin receptorai , 5-HT 2 altípus szerotonin receptorai Sima izomösszehúzódás, kalciumion áramlás
G család 12/13
G család 12/13 G α12 , G α13 GNA12, GNA13 A GTPázok Rho családjának aktiválása Változások a sejt citoszkeletonjában, a simaizmok összehúzódása

Béta-gamma dimer

A G-fehérje béta- és gamma-alegységei szorosan kapcsolódnak egymáshoz, és béta-gamma-komplexnek nevezik őket . A G-fehérjéhez kapcsolt G βγ receptor aktiválásakor a dimer disszociál a Ga alegységről, miután a G α alegység a GTP - t GDP -vé hidrolizálta .

Funkció

A szabad Gβγ - dimer önmagában effektor molekulaként működhet, aktiválhat más másodlagos hírvivő rendszereket, vagy nyithat és zárhat ioncsatornákat .

Például a hisztamin H 1 receptorokhoz kapcsolódó G βγ -dimer disszociáció után aktiválhatja a foszfolipáz A2-t, ami arachidonsav képződéséhez vezet . Ugyanakkor a muszkarin acetilkolin receptorokhoz kapcsolódó Gβγ -dimer közvetlenül nyithatja meg a belső rektifikáció G-kapcsolt káliumcsatornáit , a hisztamin H3-receptorokhoz kapcsolódó Gβγ - dimer pedig L-típusú kalciumcsatornákat nyithat meg .

Jegyzetek

  1. ↑ Hurowitz EH, Melnyk JM, Chen YJ, Kouros-Mehr H., Simon MI, Shizuya H;. A humán heterotrimer G-fehérje alfa-, béta- és gamma-alegység gének genomikai jellemzése  //  DNS- kutatás : folyóirat. - 2000. - Vol. 7 , sz. 2 . - 111-120 . o . - doi : 10.1093/dnares/7.2.111 . — PMID 10819326 .
  2. ↑ Ellis, Claire. A GPCR-kutatás helyzete 2004-ben  // Nature Reviews Drug Discovery  : folyóirat  . - 2004. - július ( 3. köt. , 7. sz.). - P. 577-626 . - doi : 10.1038/nrd1458 .
  3. ↑ Fung, BKK; Hurley, JB; Stryer, L. Információáramlás a látás fény-triggerelt ciklikus nukleotid-kaszkádjában  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : Journal  . - 1981. - 1. évf. 78 , sz. 1 . - 152-156 . o . - doi : 10.1073/pnas.78.1.152 . — PMID 6264430 .
  4. ↑ Cerione, RA; Sibley, D. R.; Codina, J; Benovic, JL; Winslow, J; Neer, EJ; Birnbaumer, L; Caron, M. G.; Lefkowitz, RJ; és mások et al. A hormonérzékeny adenilát-cikláz rendszer helyreállítása. A tiszta béta-adrenerg receptor és a guanin nukleotid szabályozó fehérje hormonérzékenységet biztosít a feloldott katalitikus egységnek  //  Journal of Biological Chemistry  : folyóirat. - 1984. - 1. évf. 259 , sz. 16 . - P. 9979-9982 . — PMID 6088509 .
  5. ↑ május, DC; Ross, E. M.; Gilman, A. G.; Smigel, MD A katekolamin-stimulált adenilát-cikláz aktivitás helyreállítása három eliminált fehérje segítségével  //  Journal of Biological Chemistry  : folyóirat. - 1985. - 1. évf. 260 , sz. 29 . - P. 15829-15833 . — PMID 2999139 .
  6. ↑ Strathmann képviselő, Simon M.I.; Simon. A G alfa 12 és a G alfa 13 alegységek a G fehérje alfa alegységeinek negyedik osztályát határozzák meg  // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America  : Journal  . - 1991. - 1. évf. 88 , sz. 13 . - P. 5582-5586 . - doi : 10.1073/pnas.88.13.5582 . — PMID 1905812 .
  7. ↑ 1 2 Kou Qin, Chunmin Dong, Guangyu Wu és Nevin A Lambert; dong; wu; Lambert. Gq-kapcsolt receptorok és Gq heterotrimerek inaktív állapotú előösszeállítása  (angol)  // Nature Chemical Biology  : folyóirat. - 2011. - augusztus ( 7. évf. , 11. sz.). - P. 740-747 . - doi : 10.1038/nchembio.642 . — PMID 21873996 .

Linkek

Irodalom