| G-альфа | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
 гетеротримерный комплекс химеры gt-альфа / gi-альфа и субъединиц gt-бета-гамма | ||||||||
| Идентификаторы | ||||||||
| Условное обозначение | G-альфа | |||||||
| Pfam | PF00503 | |||||||
| Клан пфам | CL0023 | |||||||
| ИнтерПро | IPR001019 | |||||||
| SCOP2 | 1gia / SCOPe / SUPFAM | |||||||
| CDD | cd00066 | |||||||
| ||||||||
Субъединицы G-альфа являются одним из трех типов субъединиц белков, связывающих гуанин-нуклеотид, которые представляют собой мембраносвязанные гетеротримерные G-белки . [1]
Фон [ править ]
G-белки и их рецепторы ( GPCR ) образуют одну из наиболее распространенных систем передачи сигналов в клетках млекопитающих , регулирующих системы, столь же разнообразные, как сенсорное восприятие, рост клеток и гормональная регуляция . [2] На поверхности клетки связывание лигандов, таких как гормоны и нейротрансмиттеры, с GPCR активирует рецептор , вызывая конформационные изменения, которые, в свою очередь, активируют связанный белок G на внутриклеточной стороне мембраны . АктивированныйРецептор способствует обмену связанного GDP на GTP на альфа-субъединице G-белка. Связывание GTP изменяет конформацию переключающих областей в пределах альфа-субъединицы, что позволяет связанному тримерному белку G (неактивному) высвобождаться из рецептора и диссоциировать на активную альфа-субъединицу (GTP-связанную) и бета / гамма- димер . Альфа-субъединица и бета / гамма-димер продолжают активировать отдельные нижестоящие эффекторы, такие как аденилатциклаза, фосфодиэстеразы, фосфолипаза С и ионные каналы . Эти эффекторы в свою очередь , регулируют на внутриклеточные концентрации вторичных мессенджеров, таких как цАМФ, Диацилглицерин , натриевые или кальциевые катионы , которые в конечном счете , приводят к физиологической реакции, как правило , через вниз по течению регулирования в генной транскрипции . Цикл завершается гидролизом связанного с альфа-субъединицей GTP до GDP, что приводит к повторной ассоциации альфа- и бета / гамма- субъединиц и их связыванию с рецептором, который обрывает сигнал. [3] Длина сигнала G-белка контролируется продолжительностью GTP-связанной альфа-субъединицы, которая может регулироваться белками RGS (регулятор передачи сигналов G-белка) или ковалентными модификациями.[4]
Формы подразделения [ править ]
Существует несколько изоформ каждой субъединицы, многие из которых имеют варианты сплайсинга , которые вместе могут составлять сотни комбинаций G-белков. Конкретная комбинация субъединиц в гетеротримерных G-белках влияет не только на то, с каким рецептором он может связываться , но также и на то, какая нижестоящая мишень затрагивается, обеспечивая средства для нацеливания на определенные физиологические процессы в ответ на определенные внешние стимулы. [5] [6] G-белки несут липидные модификации в одной или нескольких своих субъединицах, чтобы направлять их на плазматическую мембрану и вносить свой вклад во взаимодействие белков.
Это семейство состоит из альфа-субъединицы G-белка, которая действует как слабая GTPase. Классы G-белков определяются на основе последовательности и функции их альфа-субъединиц, которые у млекопитающих делятся на несколько подтипов: G (S) альфа , G (Q) альфа , G (I) альфа , трансдуцин и G (12). альфа; существуют также классы альфа-субъединиц грибов и растений . Альфа-субъединица состоит из двух доменов: GTP-связывающего домена и спирального инсерционного домена ( InterPro : IPR011025 ). GTP-связывающий домен гомологиченк Ras-подобным малым ГТФазам и включает в себя переключающие области I и II, которые изменяют конформацию во время активации . Области коммутатора являются петли из альфа-спиралей с конформаций , чувствительных к гуанин нуклеотидов . Спиральный домен вставки вставлен в GTP-связывающий домен перед областью переключения I и является уникальным для гетеротримерных G-белков. Этот домен спиральной вставки функционирует, чтобы изолировать гуаниновый нуклеотид на границе с GTP-связывающим доменом, и его необходимо смещать, чтобы сделать возможной диссоциацию нуклеотида .
Ссылки [ править ]
- ^ Preininger AM, Hamm HE (февраль 2004). «Передача сигналов G-белка: понимание новых структур». Sci. СТКЕ . 2004 (218): re3. DOI : 10.1126 / stke.2182004re3 . PMID 14762218 . S2CID 36008459 .
- ^ Робертс DJ, Waelbroeck M (сентябрь 2004). «Активация G-белка рецепторами, связанными с G-белком: образование тройного комплекса или катализируемая реакция?». Биохим. Pharmacol . 68 (5): 799–806. DOI : 10.1016 / j.bcp.2004.05.044 . PMID 15294442 .
- ^ Свобода Р, Teisinger J, J Новотны, Bourová л, Дрмота Т, Hejnová л, Moravcová Z, Lisy В, Rudajev В, Stöhr Дж, Vokurková А, Svandová я, Durchánková D (2004). «Биохимия трансмембранной передачи сигналов, опосредованной тримерными G-белками». Physiol Res . 53 Приложение 1: S141–52. PMID 15119945 .
- ↑ Chen CA, Manning DR (март 2001 г.). «Регулирование G белков ковалентной модификацией» . Онкоген . 20 (13): 1643–52. DOI : 10.1038 / sj.onc.1204185 . PMID 11313912 .
- ^ Hildebrandt JD (август 1997). «Роль субъединичного разнообразия в передаче сигналов гетеротримерными G-белками». Биохим. Pharmacol . 54 (3): 325–39. DOI : 10.1016 / S0006-2952 (97) 00269-4 . PMID 9278091 .
- ^ Альберт PR, Robillard L (май 2002). «Специфичность G-белка: требуется направление движения». Клетка. Сигнал . 14 (5): 407–18. DOI : 10.1016 / S0898-6568 (01) 00259-5 . PMID 11882385 .
