G proteiny

G-proteiny ( angl.  G proteins ) jsou rodinou proteinů příbuzných GTPázám a fungujících jako druzí poslové v intracelulárních signálních kaskádách. G-proteiny jsou tak pojmenovány, protože ve svém signalizačním mechanismu používají nahrazení GDP GTP jako molekulární funkční „přepínač“ k regulaci buněčných procesů.

Historie

G proteiny objevili a zkoumali Alfred Gilman a Martin Rodbell , kteří za tento objev obdrželi v roce 1994 Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu [1] .

Typy G proteinů

G-proteiny se dělí do dvou hlavních skupin – heterotrimerní („velké“) a „malé“. Heterotrimerní G-proteiny jsou proteiny s kvartérní strukturou, skládající se ze tří podjednotek: alfa (α), beta (β) a gama (γ). Malé G proteiny jsou proteiny z jednoho polypeptidového řetězce, mají molekulovou hmotnost 20–25 kDa a patří do nadrodiny malých GTPáz Ras . Jejich jediný polypeptidový řetězec je homologní s α podjednotkou heterotrimerních G proteinů. Obě skupiny G proteinů se účastní intracelulární signalizace.

Heterotrimerní G proteiny

Všechny heterotrimerní G-proteiny mají podobný aktivační mechanismus: jsou aktivovány při interakci se specifickými receptory spojenými s G-proteiny , přičemž dochází k výměně GDP za GTP a rozkládají se na α- a βγ-podjednotky. α-podjednotka spojená s GTP působí na další článek v řetězci přenosu signálu. Podjednotka βγ může také produkovat své vlastní efekty. K inaktivaci G-proteinů dochází v důsledku pomalé hydrolýzy GTP na GDP α-podjednotkou, po které dochází k reasociaci (kombinaci) podjednotek.

Některé G-proteiny a jejich funkce

G s - konjugace excitačních receptorů s adenylátcyklázou; Gi - konjugace inhibičních receptorů s adenylátcyklázou; Go – spojení receptorů s iontovými kanály ; G q - konjugace receptorů, které aktivují fosfolipázu C.

G-protein pomocné proteiny

Pomocné proteiny se podílejí na práci mnoha G-proteinů. GAP (GTPase Activating Proteins, GTPase activity activating proteins) urychlují hydrolýzu GTP a urychlují inaktivaci G-proteinů. Funkce GAP je zvláště důležitá pro malé G proteiny, protože alfa podjednotky heterotrimerních G proteinů mají často samy o sobě dostatečnou aktivitu GTPázy. GAP proteiny jsou proteiny rodiny RGS.
GEF (Guanine nucleotide Exchange Factors, guanyl nukleotid exchange factor) urychlují výměnu GDP za GTP a tím aktivují G-proteiny. Obvykle je ligandem aktivovaný receptor GEF ohm pro G protein, ale v některých případech mohou proteiny AGS (Activator of G-protein Signaling, aktivátory G-protein signalizace) aktivovat G protein bez ohledu na účinek receptor na něm.

Poznámky

1. ↑ Tisková zpráva: Archivováno 7. června 2011 na Wayback Machine Nobelovo shromáždění v Karolinska Institute rozhodlo udělit Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu za rok 1994 společně Alfredu G. Gilmanovi a Martinu Rodbellovi za objev „G-proteinů a role těchto proteinů v přenosu signálu v buňkách“. 10. října 1994

Odkazy

• Eric R. Kandel, James H. Schwartz, Thomas M. Jessell. Principy  neurovědy (neopr.) . — New York: McGraw-Hill Education , 2000.
• Lodish a kol. 2000. Molekulární buněčná biologie 4. vyd. W. H. Freeman and Company, New York.
• Voet, Donald a Judith G. Voet. 1995. Biochemistry 2nd ed. John Wilely & Sons, New York.
• Gilman A. G proteiny: převodníky signálů generovaných receptorem  //  Annu Rev Biochem : deník. - 1987. - Sv. 56 . - S. 615-649 .
• Neves SR, Ram PT, Iyengar R. G Protein Pathways   // Věda . - 2002. - Sv. 296 . - S. 1636-1639 .

Externí odkazy

• G-proteiny: úvod

Slovníky a encyklopedie	Britannica (online)
V bibliografických katalozích	BNF : 122591933 J9U : 987007534297505171 LCCN : sh89000191