پیامرسانی گیرندههای جفتشده با پروتئین G
گیرندههای جفتشده با پروتئین G بزرگترین خانواده گیرندههای سطح سلولی هستند که سیگنالها را از طریق پروتئینهای G هتروتریمری به اثرگذارندههای درونسلولی منتقل میکنند.
Definition
پیامرسانی گیرنده جفتشده با پروتئین G فرآیندی است که در آن یک گیرنده هفتغشایی فعالشده با لیگاند، به عنوان یک عامل تبادل گوانین نوکلئوتید برای یک پروتئین G هتروتریمری عمل میکند، که زیرواحدهای آن سپس اثرگذارندههای پاییندستی را تنظیم میکنند.
Scope
این موضوع معماری هفتغشایی گیرندههای جفتشده با پروتئین G، چرخه فعالسازی پروتئینهای G هتروتریمری، اثرگذارندههایی که تنظیم میکنند مانند آدنیلات سیکلاز و فسفولیپاز C، و چگونگی تقویت و خاتمه یافتن این مسیرها را پوشش میدهد.
Core questions
- چگونه یک گیرنده جفتشده با پروتئین G، پروتئین G خود را فعال میکند؟
- نقش زیرواحدهای آلفا و بتا-گامای پروتئین G چیست؟
- این مسیرها کدام اثرگذارندهها و پیامرسانهای ثانویه را کنترل میکنند؟
- پیامرسانی پروتئین G چگونه خاموش میشود؟
Key theories
- پروتئینهای G به عنوان سوئیچهای مولکولی
- یک گیرنده فعالشده، تبادل GDP با GTP را در زیرواحد آلفای پروتئین G کاتالیز میکند و آن را برای تنظیم اثرگذارندهها روشن میکند تا زمانی که فعالیت GTPase ذاتی آن، آن را به حالت خاموش بازگرداند.
Mechanisms
اتصال لیگاند، کنفورماسیون یک گیرنده هفتغشایی را تغییر میدهد به طوری که تبادل GDP به GTP را در زیرواحد آلفای پروتئین G تسهیل میکند و آن را از دایمر بتا-گاما آزاد میسازد. زیرواحدهای فعالشده، اثرگذارندههایی مانند آدنیلات سیکلاز را تنظیم میکنند که cAMP تولید میکند، یا فسفولیپاز C را که اینوزیتول تریفسفات و دیآسیلگلیسرول تولید میکند. سیگنال از طریق آبشارها تقویت میشود و زمانی که زیرواحد آلفا GTP را هیدرولیز کرده و مجدداً با دایمر بتا-گاما مرتبط میشود، خاتمه مییابد؛ این فرآیند توسط پروتئینهای تنظیمکننده و کاهش حساسیت گیرنده تسهیل میشود.
Clinical relevance
این گیرندهها پاسخها را به طیف وسیعی از سیگنالها واسطه میکنند و منطق سوئیچمانند پروتئینهای G را نشان میدهند، که آنها را به یک مدل مرکزی در پیامرسانی سلولی تبدیل میکند. رویکرد در اینجا توصیفی و غیرتجویزی است.
History
رودبل و گیلمن پروتئینهای G را به عنوان مبدلهایی که گیرندهها را به اثرگذارندهها متصل میکنند، معرفی کردند؛ لفکوویتز و کوبیلکا بعدها ساختار گیرنده و کمپلکس فعالشده گیرنده-پروتئین G را تعریف کردند و تصویر مولکولی این مسیر را تکمیل نمودند.
Key figures
- Alfred Gilman
- Martin Rodbell
- Robert Lefkowitz
- Brian Kobilka
Related topics
Seminal works
- gilman1987
- alberts2014
Frequently asked questions
- یک پروتئین G چه کاری انجام میدهد؟
- یک پروتئین G به عنوان یک سوئیچ مولکولی عمل میکند که وقتی GTP را متصل میکند روشن میشود و وقتی آن را به GDP هیدرولیز میکند خاموش میشود و سیگنال را از گیرنده به آنزیمهای اثرگذارنده در طول فعال بودن خود منتقل میکند.
- این گیرندهها چه پیامرسانهای ثانویهای را فعال میکنند؟
- بسته به مسیر، آنها معمولاً cAMP را از طریق آدنیلات سیکلاز افزایش میدهند یا اینوزیتول تریفسفات و دیآسیلگلیسرول را از طریق فسفولیپاز C تولید میکنند که به نوبه خود کلسیم را آزاد میکند.