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 q соединяются 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 (PIP2 ) 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).
гуанин-нуклеотид-связывающий белок (G-белок), q-полипептид | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | ||||||
Символ | GNAQ | |||||
Ген NCBI | 2776 | |||||
HGNC | 4390 | |||||
OMIM | 600998 | |||||
RefSeq | NM_002072 | |||||
UniProt | P50148 | |||||
Прочие данные | ||||||
Locus | Chr. 9 q21 | |||||
|
гуанин-нуклеотид-связывающий белок (G-белок), альфа 11 (класс Gq) | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | ||||||
Символ | GNA11 | |||||
Ген NCBI | 2767 | |||||
HGNC | 4379 | |||||
OMIM | 139313 | |||||
RefSeq | NM_002067 | |||||
UniProt | P29992 | |||||
Прочие данные | ||||||
Locus | Chr. 19 п. 13.3 | |||||
|
гуанин-нуклеотид-связывающий белок (G-белок), альфа 14 | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | ||||||
Символ | GNA14 | |||||
Ген NCBI | 9630 | |||||
HGNC | 4382 | |||||
OMIM | 604397 | |||||
RefSeq | NM_004297 | |||||
UniProt | O95837 | |||||
Прочие данные | ||||||
Locus | Chr. 9 q21 | |||||
|
белок, связывающий гуанин-нуклеотид (G-белок), альфа-15 (класс Gq) | ||||||
---|---|---|---|---|---|---|
Идентификаторы | ||||||
Символ | GNA15 | |||||
Ген NCBI | 2769 | |||||
HGNC | 4383 | |||||
OMIM | 139314 | |||||
RefSeq | NM_002068 | |||||
UniProt | P30679 | |||||
Прочие данные | ||||||
Locus | Chr. 19 п. 13.3 | |||||
|
Члены семьи
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
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 и связыванию 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 , специализированным кальциевым каналом в эндоплазматическом ретикулуме (ER). 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
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]
Смотрите также
- 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
Рекомендации
- ^ 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 Э., 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 .
- ^ а б в 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, Рик У, Энгель С., Пфайфер А., Кольб П., Кениг Г. М., Костенис Э., Бюнеманн М., Тютинг Т., Васкес-Прадо Дж., Гуткинд Дж. С., Гаффал Э, Костенис Э. (март 2019 г.). «Прямое нацеливание онкопротеинов Gαq и Gα11 в раковых клетках» . Sci Signal . 12 (573): 5948. DOI : 10.1126 / scisignal.aau5948 . PMID 30890659 . S2CID 84183146 .
- ^ а б 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
- Gq + белок в предметных рубриках Национальной медицинской библиотеки США (MeSH)