G蛋白偶联受体信号传导

G蛋白偶联受体是最大的细胞表面受体家族，通过异源三聚体G蛋白向细胞内效应物传递信号。

Definition

G蛋白偶联受体信号传导是指配体激活的七次跨膜受体作为异源三聚体G蛋白的鸟嘌呤核苷酸交换因子，其亚基随后调控下游效应物的过程。

Scope

本主题涵盖G蛋白偶联受体的七次跨膜结构、异源三聚体G蛋白的激活周期、它们调控的效应物（如腺苷酸环化酶和磷脂酶C），以及这些通路如何被放大和终止。

Core questions

• G蛋白偶联受体如何激活其G蛋白？
• G蛋白α和β-γ亚基的作用是什么？
• 这些通路控制哪些效应物和第二信使？
• G蛋白信号传导如何关闭？

Key theories

G蛋白作为分子开关

激活的受体催化G蛋白α亚基上GDP与GTP的交换，使其开启以调控效应物，直至其内在的GTP酶活性使其恢复到关闭状态。

Mechanisms

配体结合改变七次跨膜受体的构象，使其促进G蛋白α亚基上的GDP-GTP交换，从而使其从β-γ二聚体中释放。激活的亚基调控效应物，例如生成环磷酸腺苷的腺苷酸环化酶，或生成三磷酸肌醇和二酰甘油的磷脂酶C。信号通过级联反应被放大，并在α亚基水解GTP并重新结合时终止，这一过程由调节蛋白和受体脱敏辅助。

Clinical relevance

这些受体介导对各种信号的响应，并阐明了G蛋白的开关逻辑，使其成为细胞信号传导中的核心模型。此处处理方式为描述性而非规定性。

History

Rodbell和Gilman确立了G蛋白作为连接受体和效应物的转导器；Lefkowitz和Kobilka后来定义了受体结构和激活的受体-G蛋白复合物，完善了该通路的分子图景。

Key figures

• Alfred Gilman
• Martin Rodbell
• Robert Lefkowitz
• Brian Kobilka

Seminal works

• gilman1987
• alberts2014

Frequently asked questions

G蛋白有什么作用？

G蛋白充当分子开关，当它结合GTP时开启，当它水解GTP为GDP时关闭，在激活状态下将信号从受体传递给效应酶。

这些受体触发哪些第二信使？

根据通路的不同，它们通常通过腺苷酸环化酶提高环磷酸腺苷水平，或通过磷脂酶C生成三磷酸肌醇和二酰甘油，后者进而释放钙。