| Alfa podjednotka G proteinu | |
|---|---|
| heterotrimerní Gta / Gia chimérický komplex a Gpy podjednotka | |
| Identifikátory | |
| Symbol | G-alfa |
| Pfam | PF00503 |
| klan Pfam | CL0023 |
| Interpro | IPR001019 |
| SCOP | 1gia |
| NADRODINĚ | 1gia |
| CDD | cd00066 |
| Dostupné proteinové struktury | |
| Pfam | struktur |
| PNR | RCSB PNR ; PDBe ; PDBj |
| PDB součet | 3D model |
Guanin - nukleotid - vazebné proteiny (tzv. G-proteiny ) - membránově vázané heterotrimerní proteiny, sestávající ze tří podjednotek, nazývaných "alfa", "beta" a "gama" (G α , G β , G γ ). [1] Heterotrimerní G proteiny a jejich přidružené receptory spojené s G proteinem ( GPCR ) jsou jedním z nejběžnějších intracelulárních signalizačních systémů v živočišných buňkách , zejména v savčích buňkách . Regulují velmi širokou škálu procesů, jako jsou smyslové vjemy ( zrak ,chuť , vůně ), růst, vývoj, diferenciace a rozmnožování buněk, sekrece hormonů [2] .
Na buněčném povrchu vazba hormonů a neurotransmiterů na GPCR aktivuje receptor , což způsobuje konformační přechody, které zase aktivují G protein umístěný na vnitřním povrchu buněčné membrány. Aktivace G-proteinu způsobí , že GDP se oddělí od jeho a-podjednotky a GTP zaujme jeho místo . Vazba GTP opět vede ke změně konformace α-podjednotky , což umožňuje G-protein heterotrimeru (inaktivní forma) vázanému na receptor oddělit se od ní a disociovat na aktivní α-podjednotku vázanou na GTP a βγ-heterodimer . α-podjednotka a βγ-heterodimer aktivují downstream efektory, jako je adenylátcykláza , fosfodiesteráza , fosfolipáza C a iontové kanály . Tyto efektory zase zvyšují nebo snižují intracelulární koncentrace druhých poslů, jako je cAMP , diacylglycerol , sodík nebo vápník , což nakonec vede k vytvoření fyziologické odpovědi, obvykle prostřednictvím změn v genové transkripci . Cyklus je ukončen hydrolýzou alfa-spojeného GTP na GDP , což vede k reasociaci α-podjednotky a βγ-heterodimeru a následné vazbě heterotrimeru G-proteinu na receptor [3] . Trvání signálu z receptoru spřaženého s G-proteinem závisí na stabilitě α-podjednotky spřažené s GTP, kterou lze regulovat prostřednictvím proteinů RGS (regulator of G protein signaling) nebo post - translačních modifikací [4] . Existuje několik izoforem každé podjednotky, z nichž mnohé mají několik sestřihových variant, které dohromady umožňují tvorbu tisíců různých G proteinů. Specifická kombinace podjednotek v každém heterotrimeru G-proteinu ovlivňuje nejen to, na který receptor se může vázat, ale také efektory, které aktivuje, což umožňuje cílenou fyziologickou odpověď na každý typ podnětu [5] [6] . Jedna nebo více podjednotek G-proteinu má lipidové modifikace, které je směrují do specifické oblasti na cytoplazmatické membráně a přispívají k interakci protein-protein. Rodina se skládá z G α podjednotek , což jsou slabé GTPázy . G proteiny jsou obecně klasifikovány podle jejich primární struktury a funkce jejich podjednotek Gα , které jsou u savců klasifikovány do několika podtypů: Gsα , Gqα , Giα , transducin , gustducin a G12α ; existuje také několik tříd rostlinných a houbových a-podjednotek . Každá α-podjednotka se skládá ze dvou domén: GTP-vazebné domény a helikální inzerční domény [7] . GTP-vazebná doména je homologní s malými GTPázami podobnými Ras a zahrnuje dvě přepínací oblasti, I a II, které způsobují konformační změnu v době aktivace G-proteinu. Přepínače jsou smyčky α-helixů s konformací citlivou na guaninnukleotidy . Helikální inzerční doména se nachází mezi GTP-vazebnou doménou před I switch a je jedinečná pro G proteiny. Funguje jako izolátor pro guaninový nukleotid před interakcí s GTP-vazebnou doménou a je absolutně nezbytný pro disociaci nukleotidu.