Альфа-субъединица G q

Альфа-субъединица G _q- белка представляет собой семейство альфа-субъединиц гетеротримерного G-белка . Это семейство также обычно называют семейством G _{q / 11} ( G _q / G ₁₁ ) или семейством G _{q / 11/14/15,} чтобы включать близких родственников. Субъединицы G альфа могут называться G _q альфа, G _αq или G _q α. Белки G _qсоединяются с рецепторами, связанными с G-белками, для активации ферментов фосфолипазы С бета-типа (PLC-β). PLC-β, в свою очередь, гидролизует фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат (PIP ₂ ) до диацилглицерина (DAG) и трифосфата инозита (IP ₃ ). IP ₃ действует как второй посредник для высвобождения накопленного кальция в цитоплазму, в то время как DAG действует как второй посредник, который активирует протеинкиназу C (PKC).

Члены семьи [ править ]

У людей в семействе альфа-субъединиц G _q есть четыре различных белка :

G _q α кодируется геном GNAQ .
G ₁₁ α кодируется геном GNA11 .
G ₁₄ α кодируется геном GNA14 .
G ₁₅ α кодируется геном GNA15 .

Функция [ править ]

Общая функция G _q заключается в активации внутриклеточных сигнальных путей в ответ на активацию рецепторов, связанных с G-белком клеточной поверхности (GPCR) . GPCR функционируют как часть трехкомпонентной системы рецептор-преобразователь-эффектор. ^[1]^[2] Преобразователь в этой системе представляет собой гетеротримерный белок G , состоящий из трех субъединиц: белка Gα, такого как G _q α, и комплекса двух прочно связанных белков, называемых Gβ и Gγ, в комплексе Gβγ . ^[1]^[2] Когда не стимулируется рецептором, Gα связывается с гуанозиндифосфатом (GDP) и Gβγ с образованием неактивного тримера G-белка.^[1]^[2] Когда рецептор связывает активирующий лиганд вне клетки (например, гормон или нейромедиатор ), активированный рецептор действует как фактор обмена гуаниновых нуклеотидов, способствуя высвобождению GDP исвязыванию гуанозинтрифосфата (GTP) с Gα, который управляет диссоциацией GTP-связанного Gα от Gβγ.^[1]^[2] Недавние данные свидетельствуют о том, что Gβγ и Gαq-GTP могут поддерживать частичное взаимодействие через область N-α-спирали Gαq.^[3] GTP-связанные Gα и Gβγ затем освобождаются для активации их соответствующих нижестоящих сигнальных ферментов.

Все белки G _{q /} 11/14/15 активируют фосфолипазу C бета-типа (PLC-β) для передачи сигналов через пути передачи сигналов кальция и PKC. ^[4] PLC-β затем расщепляет определенный фосфолипид плазматической мембраны , фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат (PIP ₂ ) до диацилглицерина (DAG) и инозитол-1,4,5-трифосфата (IP ₃ ). DAG остается связанным с мембраной, а IP ₃ высвобождается в виде растворимой молекулы в цитоплазму . IP ₃ диффундирует для связывания с рецепторами IP 3 , специализированнымикальциевый канал в эндоплазматическом ретикулуме (ЭР). Эти каналы специфичны для кальция и позволяют только кальцию из ЭПР в цитоплазму. Поскольку клетки активно секвестрируют кальций в ЭПР, чтобы поддерживать низкие уровни цитоплазмы, это высвобождение вызывает повышение цитозольной концентрации кальция, вызывая каскад внутриклеточных изменений и активности посредством связывающих кальций белков и процессов, чувствительных к кальцию. ^[4]

Дополнительная литература: Функция кальция у позвоночных

DAG работает вместе с высвобожденным кальцием, чтобы активировать определенные изоформы PKC, которые активируются для фосфорилирования других молекул, что приводит к дальнейшему изменению клеточной активности. ^[4]

Дополнительная литература: функция протеинкиназы C

Мутация Gαq / Gα11 (Q209L) связана с развитием увеальной меланомы и ее фармакологическим ингибированием (ингибитор циклического депсипептида FR900359), снижает рост опухоли в доклинических испытаниях. ^[5]

Рецепторы [ править ]

Следующие рецепторы, связанные с G-белком, связаны с субъединицами G _q :

5-HT 2 серотонинергические рецепторы
Альфа-1 адренергический рецептор
Рецепторы вазопрессина 1 типа: 1A и 1B
Рецептор ангиотензина II типа 1
Рецептор кальцитонина
Гистаминовый рецептор H1
Метаботропный рецептор глутамата , группа I
Мускариновые рецепторы M 1 , M 3 и M 5 ^[6]
Следы амино-ассоциированного рецептора 1

По крайней мере, некоторые рецепторы, связанные с Gq (например, мускариновый рецептор ацетилхолина М ₃ ), могут быть обнаружены предварительно собранными (предварительно связанными) с G _q . Общий многоосновный домен в C-хвосте рецепторов, связанных с G _{q, по-} видимому, необходим для предварительной сборки этого рецепторного белка G. ^[6]

См. Также [ править ]

Система второго мессенджера
Рецептор, связанный с G-белком
Гетеротримерный G-белок
Фосфолипаза C
Сигнализация кальция
Протеинкиназа C
Альфа-субъединица Gs
Альфа-субъединица Gi
Альфа-субъединицы G12 / G13

Ссылки [ править ]

^ а б в г Гилман А.Г. (1987). «G-белки: преобразователи сигналов, генерируемых рецепторами». Ежегодный обзор биохимии . 56 : 615–649. DOI : 10.1146 / annurev.bi.56.070187.003151 . PMID 3113327 .
^ а б в г Родбелл М. (1995). «Нобелевская лекция: преобразование сигналов: эволюция идеи». Отчеты по биологии . 15 (3): 117–133. DOI : 10.1007 / bf01207453 . PMID 7579038 . S2CID 11025853 .
^ Сервантес-Виллаграна Р. Д., Адаме-Гарсия С. Р., Гарсиа-Хименес I, Колор-Апарисио В. М., Бельтран-Наварро Ю. М., Кениг Г. М., Костенис Е., Рейес-Крус Г., Гуткинд Дж. С., Васкес-Прадо Дж. (Январь 2019 г.). «Передача сигналов Gβγ хемотаксическому эффектору P-REX1 и миграции клеток млекопитающих непосредственно регулируется белками Gαq и Gα13» . J Biol Chem . 294 (2): 531–546. DOI : 10.1074 / jbc.RA118.006254 . PMC 6333895 . PMID 30446620 .
^ a b c Альбертс Б., Льюис Дж, Рафф М., Робертс К., Уолтер П. (2002). Молекулярная биология клетки (4-е изд.). Нью-Йорк: Наука о гирляндах. ISBN 0-8153-3218-1.
^ Annala S, Feng X, Shridhar N, Eryilmaz F, Patt J, Yang J, Pfeil EM, Cervantes-Villagrana RD, Inoue A, Häberlein F, Slodczyk T, Reher R, Kehraus S, Monteleone S, Schrage R, Heycke N , Rick U, Engel S, Pfeifer A, Kolb P, König GM, Kostenis E, Bünemann M, Tüting T, Vázquez-Prado J, Gutkind JS, Gaffal E, Kostenis E (март 2019). «Прямое нацеливание онкопротеинов Gαq и Gα11 в раковых клетках» . Sci Signal . 12 (573): 5948. DOI : 10.1126 / scisignal.aau5948 . PMID 30890659 . S2CID 84183146 .
^ a b Цинь К., Донг С., Ву Г., Ламберт Н.А. (август 2011 г.). «Предварительная сборка в неактивном состоянии рецепторов, связанных с Gq, и гетеротримеров Gq» . Природа Химическая биология . 7 (11): 740–747. DOI : 10.1038 / nchembio.642 . PMC 3177959 . PMID 21873996 .

Внешние ссылки [ править ]

Gq + белок в предметных рубриках Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)

[pmid3113327-1] а б в г Гилман А.Г. (1987). «G-белки: преобразователи сигналов, генерируемых рецепторами». Ежегодный обзор биохимии . 56 : 615–649. DOI : 10.1146 / annurev.bi.56.070187.003151 . PMID 3113327 .

[pmid7579038-2] а б в г Родбелл М. (1995). «Нобелевская лекция: преобразование сигналов: эволюция идеи». Отчеты по биологии . 15 (3): 117–133. DOI : 10.1007 / bf01207453 . PMID 7579038 . S2CID 11025853 .

[3] Сервантес-Виллаграна Р. Д., Адаме-Гарсия С. Р., Гарсиа-Хименес I, Колор-Апарисио В. М., Бельтран-Наварро Ю. М., Кениг Г. М., Костенис Е., Рейес-Крус Г., Гуткинд Дж. С., Васкес-Прадо Дж. (Январь 2019 г.). «Передача сигналов Gβγ хемотаксическому эффектору P-REX1 и миграции клеток млекопитающих непосредственно регулируется белками Gαq и Gα13» . J Biol Chem . 294 (2): 531–546. DOI : 10.1074 / jbc.RA118.006254 . PMC 6333895 . PMID 30446620 .

[alberts-4] Альбертс Б., Льюис Дж, Рафф М., Робертс К., Уолтер П. (2002). Молекулярная биология клетки (4-е изд.). Нью-Йорк: Наука о гирляндах. ISBN 0-8153-3218-1.

[5] Annala S, Feng X, Shridhar N, Eryilmaz F, Patt J, Yang J, Pfeil EM, Cervantes-Villagrana RD, Inoue A, Häberlein F, Slodczyk T, Reher R, Kehraus S, Monteleone S, Schrage R, Heycke N , Rick U, Engel S, Pfeifer A, Kolb P, König GM, Kostenis E, Bünemann M, Tüting T, Vázquez-Prado J, Gutkind JS, Gaffal E, Kostenis E (март 2019). «Прямое нацеливание онкопротеинов Gαq и Gα11 в раковых клетках» . Sci Signal . 12 (573): 5948. DOI : 10.1126 / scisignal.aau5948 . PMID 30890659 . S2CID 84183146 .

[Kou_Qin-6] Цинь К., Донг С., Ву Г., Ламберт Н.А. (август 2011 г.). «Предварительная сборка в неактивном состоянии рецепторов, связанных с Gq, и гетеротримеров Gq» . Природа Химическая биология . 7 (11): 740–747. DOI : 10.1038 / nchembio.642 . PMC 3177959 . PMID 21873996 .

vтеФерменты
Мероприятия	Активный сайт Связывающий сайт Каталитическая триада Оксианионная дыра Ферментная неразборчивость Каталитически совершенный фермент Коэнзим Кофактор Ферментный катализ
Регулирование	Аллостерическая регуляция Сотрудничество Ингибитор ферментов Активатор ферментов
Классификация	Номер ЕС Ферментное суперсемейство Семейство ферментов Список ферментов
Кинетика	Кинетика ферментов Диаграмма Иди – Хофсти Заговор Ханеса – Вульфа Заговор Лайнуивера – Берка Кинетика Михаэлиса – Ментен
Типы	EC1 Оксидоредуктазы ( список ) EC2 Трансферазы ( список ) EC3 Гидролазы ( список ) EC4 Lyases ( список ) EC5 Изомеразы ( список ) Лигазы EC6 ( список ) EC7 Translocases ( список )