Meniu

G baltymai (GTP prijungiantys baltymai)

Tai – žmogaus ir kitų žinduolių ląstelių plazminės membranos baltymai, dalyvaujantys perduodant išorinį signalą į ląstelės vidų. Jie veikia kaip molekuliniai jungikliai, keičiantys ląstelių fermentinių reakcijų aktyvumą, todėl aktyvinama ar slopinama antrinių tarpininkų sintezė. Už G baltymų ir su jais susijusių sistemų funkcijų išaiškinimą Alfredas G. Gilmanas ir Martinas Rodbellis 1994 m. buvo apdovanoti fiziologijos ir medicinos sričių Nobelio premija. Remiantis struktūros savybėmis, yra skiriami 2 G baltymų pošeimiai – heterodimeriniai G baltymai ir mažieji G baltymai (20–252 kDa), priskiriami prie Ras pošeimio GTPazių. Pastarieji baltymai yra heterodimerinių G baltymų α subvieneto homologai, t. y. jie yra monomeriniai baltymai.

Heterodimeriniai G baltymai yra skirstomi į kelis tipus, bet pasižymi bendru veikimo mechanizmu. Šių baltymų molekulę sudaro trys subvienetai αβγ. Tokia trimerinė molekulė yra prisitvirtinusi prie ląstelių plazminės membranos vidinės pusės. Kai ligandas jungiasi su receptoriaus išoriniu domenu, susidaro ligando-receptoriaus kompleksas, kurio erdvinė struktūra skiriasi nuo receptoriaus struktūros. Šie konformaciniai pokyčiai sukelia GTP prijungimą prie α subvieneto (Gα) mainais į GDP. Prijungus GTP, trimerinis G baltymas skiriasi į GTP-Gα ir Gβγ kompleksus. Abu kompleksai skatina skirtingus signalo perdavimo kelius. Koks signalinis kelias bus aktyvinamas, priklauso nuo receptoriaus ir G baltymo tipo:

Gαs aktyvina antrinio tarpininko cAMP sintezę ir juo valdomą signalinį kelią.

Gαi slopina antrinio tarpininko cAMP sintezę ir juo valdomą signalinį kelią.

Gαq/11 aktyvina membraninę fosfolipazę C β, kuri skaido fosfatidilinozitolio difosfatą, sudarydama du antrinius tarpininkus IP3 ir DAG.

Gα12/13 yra vienas iš Rho signalinio kelio tarpininkų, taip jis dalyvauja reguliuojant ląstelės griaučių remodeliavimą, kuris svarbus ląstelių migracijai.

Gβγ turi unikalias funkcijas, pvz., valdo vieno iš K kanalų veiklą.

Signalinio kelio aktyvinimo ar inaktyvinimo trukmę valdo Gα GTPazės veikimas – subvienetas prijungtą GTP skaido į GDP. GDP-Gα yra neaktyvus ir vėl jungiasi su dimeru Gβγ, sudarydamas heterotrimerą.

Mažieji G baltymai yra monomerai, homologiški Gα, gebantys skaidyti GTP. Todėl priskiriami prie Ras GTPazių superšeimos. Tai – ląstelės citozolio baltymai. Remiantis struktūra, šios superšeimos baltymai skirstomi į 8 svarbiausias šeimas: Ras, Rho, Rub, Rap, Arf, Ran, Rheb, Rad and Rit. Kiekvienos šeimos narys turi monomerinėje grandinėje G domeną, kuris veikia kaip GTPazė, ir pagalbinius domenus, lemiančius sąveikas su supančiaisiais baltymais, pvz., Rho šeima jungia efektorinius baltymus WASP ir IQGAP. Dėl sąveikos su skirtingais baltymais įtraukiami įvairūs signaliniai keliai. Ras šeimos baltymai atsako už ląstelių vešėjimą, Rho – už morfologiją, Ran – už pernašą į branduolį, Rab ir Arf – už pūslelių pernašą.

Rašyti komentarą

Captcha