Войти
| Гетеротримерный G-белок GTPase | |||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Идентификаторы | |||||||||
| Номер EC | 3.6.5.1 | ||||||||
| Номер CAS | 9059-32-9 | ||||||||
| Базы данных | |||||||||
| IntEnz | IntEnz view | ||||||||
| BRENDA | BRENDA entry | ||||||||
| ExPASy | NiceZyme view | ||||||||
| KEGG | KEGG entry | ||||||||
| MetaCyc | метаболический путь | ||||||||
| PRIAM | профиль | ||||||||
| PDB структуры | RCSB PDB PDBe PDBsum | ||||||||
| Онтология генов | AmiGO / QuickGO | ||||||||
| |||||||||
Этот гетеротримерный G-белок проиллюстрирован его теоретическими липидными якорями. ВВП черный. Цепочка альфа желтая. Бета- и гамма-цепи окрашены в синий цвет. 
3D-структура гетеротримерного G-белка Гетеротримерный G-белок, также иногда называемый «большими» G-белками (в отличие от подкласса более мелких, мономерных малые GTPases ) представляют собой связанные с мембраной G-белки, которые образуют гетеротримерный комплекс. Самая большая неструктурная разница между гетеротримерным и мономерным G-белком заключается в том, что гетеротримерные белки напрямую связываются со своими рецепторами на поверхности клетки, называемыми рецепторами, связанными с G-белками. Эти G-белки состоят из альфа (α), бета (β) и гамма (γ) субъединиц. Альфа-субъединица присоединяется либо к GTP, либо к GDP, который служит переключателем для активации G-белка.
Когда лиганды связывают GPCR, GPCR приобретает способность GEF (фактор обмена гуаниновых нуклеотидов ), который активирует G-белок путем обмена GDP на альфа-субъединице на GTP. Связывание GTP с альфа-субъединицей приводит к структурному изменению и его диссоциации от остальной части G-белка. Как правило, альфа-субъединица связывает мембраносвязанные эффекторные белки для нижерасположенного сигнального каскада, но бета-гамма-комплекс также может выполнять эту функцию. G-белки участвуют в таких путях, как путь цАМФ / PKA, ионные каналы, MAPK, PI3K.
Существует четыре основных семейства G-белков: Gi / Go, Gq, Gs и G12 / 13.
Роль G-белка в пути активации рецептора, связанного с G-белком Эксперименты по восстановлению, проведенные в начало 1980-х годов показали, что очищенные субъединицы G α могут непосредственно активировать эффекторные ферменты. GTP-форма α-субъединицы трансдуцина (G t) активирует циклическую GMP-фосфодиэстеразу из внешних сегментов палочек сетчатки, а GTP-форма α-субъединицы стимулирующего G-белка (G s) активирует гормоночувствительную аденилатциклазу. В одной ткани сосуществуют более одного типа G-белка. Например, в жировой ткани два разных G-белка со взаимозаменяемыми комплексами бета-гамма используются для активации или ингибирования аденилатциклазы. Альфа-субъединица стимулирующего G-белка, активируемого рецепторами стимулирующих гормонов, может стимулировать аденилилциклазу, которая активирует цАМФ, используемый для сигнальных каскадов нижестоящих. С другой стороны, альфа-субъединица ингибирующего G-белка, активируемого рецепторами ингибирующих гормонов, может ингибировать аденилатциклазу, которая блокирует сигнальные каскады нижестоящих. Субъединицы
Gαсостоят из двух доменов: домена GTPase и домена альфа-спирали.
Существует по меньшей мере 20 различных субъединиц G α, которые разделены на четыре основные группы. Эта номенклатура основана на их гомологии последовательностей:
| семейство G-белков | α-субъединица | Ген | Передача сигнала | Использование / Рецепторы ( примеры) | Эффекты (примеры) |
|---|---|---|---|---|---|
| Gi-семейство (InterPro : IPR001408 ) | |||||
| Gi / o | αi, α o | GNAO1, GNAI1, GNAI2, GNAI3 | Ингибирование аденилатциклазы, открывает K-каналы (через субъединицы β / γ), закрывает Ca-каналы | мускариновые M 2 и M 4,хемокиновые рецепторы, α2-адренорецепторы, серотониновые 5-HT 1 рецепторы, гистаминовые H 3 и H 4, допаминовые D 2 -подобные рецепторы, каннабиноидные рецепторы 2 типа (CB2) | Сокращение гладкой мускулатуры, подавление нейрональной активности, секреция интерлейкина человеком лейкоциты |
| Gt | αt(Трансдуцин ) | GNAT1, GNAT2 | Активация фосфодиэстеразы 6 | Родопсин | Vision |
| Ggust | αgust (Gustducin ) | GNAT3 | Активация фосфодиэстеразы 6 | вкусовых рецепторов | вкусовых |
| Gz | αz | GNAZ | ингибиторов содержание аденилатциклазы | Тромбоциты | Поддержание ионного баланса перилимфатической и эндолимфатической жидкости улитки. |
| Gs-семейство (InterPro : IPR000367 ) | |||||
| Gs | αs | GNAS | Активация аденилатциклазы | бета-адренорецепторов ; серотонин 5-HT 4, 5-HT 6 и 5-HT 7 ; дофаминовые D 1 -подобные рецепторы, гистамин H 2, тип 2 каннабиноидных рецептора | Увеличивают частоту сердечных сокращений, расслабление гладкой мускулатуры, стимулируют нейрональную активность, секрецию интерлейкина лейкоцитами человека |
| Golf | αolf | GNAL | Активация аденилатциклазы | обонятельных рецепторов | Запах |
| Gq-семейство (InterPro : IPR000654 ) | |||||
| Gq | αq, α 11, α 14, α 15, α 16 | GNAQ, GNA11, GNA14, GNA15 | Активация фосфолипазы C | α1-адренорецепторов, Мускариновые M 1, M 3 и M 5, гистамин H 1, серотонин 5-HT 2 рецепторы | Сокращение гладких мышц, поток Ca |
| G12/13 -семейство (InterPro : IPR000469 ) | |||||
| G12/13 | α12, α 13 | GNA12, GNA13 | Активация семейства Rho GT Pases | Функции цитоскелета, сокращение гладкой мускулатуры | |
β- и γ-субъединицы тесно связаны друг с другом и называются G-бета-гамма-комплексом. И бета-, и гамма-субъединицы имеют разные изоформы, и некоторые комбинации изоформ приводят к димеризации, а другие комбинации - нет. Например, бета1 связывает обе гамма-субъединицы, а бета3 не связывает ни одну из них. После активации GPCR комплекс G βγ высвобождается из субъединицы G α после обмена GDP-GTP.
Свободный комплекс G βγ может сам действовать как сигнальная молекула, активируя других вторичных мессенджеров или напрямую управляя ионными каналами.
Например, комплекс G βγ при связывании с гистаминовыми рецепторами может активировать фосфолипазу A2. Комплексы G βγ, связанные с мускариновыми ацетилхолиновыми рецепторами, с другой стороны, напрямую открывают связанные с белком G внутренние выпрямляющие калиевые каналы (GIRKs). Когда ацетилхолин является внеклеточным лигандом в метаболическом пути, сердечная клетка обычно гиперполяризуется, чтобы уменьшить сокращение сердечной мышцы. Когда такие вещества, как мускарин, действуют как лиганды, опасная гиперполяризация приводит к галлюцинациям. Следовательно, правильное функционирование G βγ играет ключевую роль в нашем физиологическом благополучии. Последняя функция - это активация кальциевых каналов L-типа, как в H3фармакологии рецепторов.
