G-альфа-субъединица
| G-альфа | |||
|---|---|---|---|
 гетеротримерный комплекс химеры gt-альфа/gi-альфа и субъединиц gt-бета-гамма | |||
| Идентификаторы | |||
| Символ | G-альфа | ||
| Пфам | PF00503 | ||
| Пфам Клан | CL0023 | ||
| ИнтерПро | IPR001019 | ||
| ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ 2 | 1гиа / СКОПе / СУПФАМ | ||
| CDD | cd00066 | ||
| |||
Субъединицы G-альфа представляют собой один из трех типов субъединиц белков, связывающих гуаниновые нуклеотиды, которые представляют собой мембраносвязанные гетеротримерные G-белки . [ 1 ]
Фон
[ редактировать ]G-белки и их рецепторы ( GPCR ) образуют одну из наиболее распространенных сигнальных систем в клетках млекопитающих , регулируя такие разнообразные системы, как сенсорное восприятие, рост клеток и гормональная регуляция . [ 2 ] На поверхности клетки связывание лигандов , таких как гормоны и нейротрансмиттеры , с GPCR активирует рецептор , вызывая конформационные изменения, которые, в свою очередь, активируют связанный G-белок на внутриклеточной стороне мембраны . Активированный рецептор способствует обмену связанного GDP на GTP на альфа-субъединице G-белка. Связывание GTP изменяет конформацию областей переключения внутри альфа-субъединицы, что позволяет связанному тримерному G-белку (неактивному) высвобождаться из рецептора и диссоциировать на активную альфа-субъединицу (GTP-связанную) и бета/гамма -димер . Альфа-субъединица и бета/гамма-димер активируют отдельные нижестоящие эффекторы, такие как аденилатциклаза, фосфодиэстераза, фосфолипаза C и ионные каналы . Эти эффекторы в свою очередь, регулируют внутриклеточные , концентрации вторичных мессенджеров, таких как цАМФ , диацилглицерин , натрия или кальция катионы , что в конечном итоге приводит к физиологическому ответу, обычно через последующую регуляцию . транскрипции генов . Цикл завершается гидролизом связанного с альфа-субъединицей GTP до GDP, что приводит к повторной ассоциации альфа- и бета/гамма- субъединиц и их связыванию с рецептором, что прекращает передачу сигнала. [ 3 ] Длина сигнала G-белка контролируется длительностью GTP-связанной альфа-субъединицы, которая может регулироваться белками RGS (регулятор передачи сигналов G-белка) или ковалентными модификациями. [ 4 ]
Формы субъединицы
[ редактировать ]Существует несколько изоформ каждой субъединицы, многие из которых имеют сплайсинговые варианты, которые вместе могут составлять сотни комбинаций G-белков. Специфическая комбинация субъединиц в гетеротримерных G-белках влияет не только на то, с каким рецептором она может связываться , но и на какую нижестоящую мишень она затрагивается, предоставляя средства для воздействия на определенные физиологические процессы в ответ на определенные внешние стимулы. [ 5 ] [ 6 ] G-белки несут липидные модификации в одной или нескольких своих субъединицах, чтобы направить их к плазматической мембране и внести вклад во взаимодействия белков.
Это семейство состоит из альфа-субъединицы G-белка, которая действует как слабая ГТФаза . G-белков Классы определяются на основе последовательности и функции их альфа-субъединиц, которые у млекопитающих делятся на несколько подтипов: G(S)альфа , G(Q)альфа , G(I)альфа , трансдуцин и G(12) альфа; существуют также грибные и растительные классы альфа-субъединиц. Альфа-субъединица состоит из двух доменов: GTP-связывающего домена и домена спиральной вставки ( InterPro : IPR011025 ). GTP-связывающий домен гомологичен Ras-подобным малым GTPases и включает области переключения I и II, которые меняют конформацию во время активации . Области переключения представляют собой петли альфа -спиралей с конформациями, чувствительными к гуаниновым нуклеотидам . Домен спиральной вставки вставляется в GTP-связывающий домен перед областью переключения I и уникален для гетеротримерных G-белков. Этот спиральный инсерционный домен обеспечивает секвестрацию гуанинового нуклеотида на границе с GTP-связывающим доменом и должен быть смещен, чтобы нуклеотид мог диссоциация .
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Прейнингер А.М., Хамм Х.Э. (февраль 2004 г.). «Передача сигналов G-белка: идеи новых структур». наук. СТКЕ . 2004 (218): re3. дои : 10.1126/stke.2182004re3 . ПМИД 14762218 . S2CID 36008459 .
- ^ Робертс DJ, Валбрук М (сентябрь 2004 г.). «Активация G-белка рецепторами, связанными с G-белком: образование тройного комплекса или катализируемая реакция?». Биохим. Фармакол . 68 (5): 799–806. дои : 10.1016/j.bcp.2004.05.044 . ПМИД 15294442 .
- ^ Свобода П, Тейзингер Й, Новотны Й, Бурова Л, Дрмота Т, Хейнова Л, Моравцова З, Лисы В, Рудаев В, Стёр Й, Вокуркова А, Свандова И, Дурчанкова Д (2004). «Биохимия трансмембранной передачи сигналов, опосредованной тримерными G-белками». Физиол Рес . 53 Приложение 1: S141–52. ПМИД 15119945 .
- ^ Чен Калифорния, Мэннинг Д.Р. (март 2001 г.). «Регуляция G-белков путем ковалентной модификации» . Онкоген . 20 (13): 1643–52. дои : 10.1038/sj.onc.1204185 . ПМИД 11313912 .
- ^ Хильдебрандт JD (август 1997 г.). «Роль разнообразия субъединиц в передаче сигналов гетеротримерными G-белками». Биохим. Фармакол . 54 (3): 325–39. дои : 10.1016/S0006-2952(97)00269-4 . ПМИД 9278091 .
- ^ Альберт П.Р., Робиллард Л. (май 2002 г.). «Специфичность G-белка: требуется направление движения». Клетка. Сигнал . 14 (5): 407–18. дои : 10.1016/S0898-6568(01)00259-5 . ПМИД 11882385 .
