G protein
Z Multimediaexpo.cz
m (1 revizi) |
(++) |
||
| Řádka 1: | Řádka 1: | ||
| - | [[Soubor: | + | [[Soubor:1b9x opm.png|thumb|300px|Trojrozměrná struktura heterotrimerického G proteinu. α-podjednotka modře, βγ-podjednotka červeně a zeleně]] |
'''G proteiny''' jsou rodinou [[GTPáza|GTPáz]] fungujících jako [[druhý posel|druzí poslové]] ve [[buněčná signalizace|vnitrobuněčné signalizaci]]. Existují u nich dvě [[konformace]]: „zapnutá“, jsou-li navázány ke [[GTP]], a „vypnutá“, mají-li navázán [[GDP]]. Přepínání mezi těmito stavy je zprostředkováno [[GEF]] ('''''g'''uanine nucleotide–'''e'''xchange '''f'''actor''), [[protein]]y, které katalyzují [[disociace|disociaci]] GDP z G proteinu; k vazbě GTP pak dochází samovolně v důsledku jeho vyšší koncentrace v [[cytoplazma|cytoplazmě]]. Změna konformace vyvolaná vazbou GTP umožňuje G proteinu aktivovat další proteiny buněčných signálních kaskád. Rychlost [[hydrolýza|hydrolýzy]] GTP závisí mj. na aktivitě [[GAP]] ('''''G'''TPase-'''a'''ccelerating '''p'''rotein'') proteinů, které mohou také reagovat na extracelulární signály.<ref name="Lodish">Lodish, H. et al.: ''Molecular Cell Biology, 5<sup>th</sup> edition''. W. H. Freeman & Co. New York, 2004, ISBN 0-7167-4366-3</ref> | '''G proteiny''' jsou rodinou [[GTPáza|GTPáz]] fungujících jako [[druhý posel|druzí poslové]] ve [[buněčná signalizace|vnitrobuněčné signalizaci]]. Existují u nich dvě [[konformace]]: „zapnutá“, jsou-li navázány ke [[GTP]], a „vypnutá“, mají-li navázán [[GDP]]. Přepínání mezi těmito stavy je zprostředkováno [[GEF]] ('''''g'''uanine nucleotide–'''e'''xchange '''f'''actor''), [[protein]]y, které katalyzují [[disociace|disociaci]] GDP z G proteinu; k vazbě GTP pak dochází samovolně v důsledku jeho vyšší koncentrace v [[cytoplazma|cytoplazmě]]. Změna konformace vyvolaná vazbou GTP umožňuje G proteinu aktivovat další proteiny buněčných signálních kaskád. Rychlost [[hydrolýza|hydrolýzy]] GTP závisí mj. na aktivitě [[GAP]] ('''''G'''TPase-'''a'''ccelerating '''p'''rotein'') proteinů, které mohou také reagovat na extracelulární signály.<ref name="Lodish">Lodish, H. et al.: ''Molecular Cell Biology, 5<sup>th</sup> edition''. W. H. Freeman & Co. New York, 2004, ISBN 0-7167-4366-3</ref> | ||
| Řádka 10: | Řádka 10: | ||
=== Heterotrimerické G proteiny === | === Heterotrimerické G proteiny === | ||
| - | [[Soubor:G Protein Cycle.png|thumb| | + | [[Soubor:G Protein Cycle.png|thumb|300px|Cyklus aktivace a inaktivace heterodimerických G proteinů]] |
Heterotrimerické G proteiny jsou v neaktivním stavu asociovány se [[GPCR|specifickými membránovými receptory]]. Skládají se z podjednotek G<sub>&alpha</sub>; a těsně svázaných G<sub>βγ</sub>. Po vazbě [[ligand]]u na receptor dochází k jeho konformační změně a je schopný katalyzovat (podobně jako [[GEF]]) výměnu GDP navázaného na G<sub>α</sub> podjednotce asociovaného G proteinu za GTP. Jakmile došlo k vazbě GTP, komplex G<sub>α</sub>•GTP disociuje od G<sub>βγ</sub> podjednotky, oba komplexy však zůstávají vázané v membráně, neboť G<sub>α</sub> a G<sub>γ</sub> podjednotky mají [[kovalentní vazba|kovalentně]] vázaný [[lipid]]ový řetězec ([[myristoyl]]ový, [[palmitoyl]]ový nebo [[prenyl]]ový zbytek<ref name="enwiki">http://en.wikipedia.org/wiki/G_proteins#Lipidation</ref>), pomocí nějž jsou v membráně zakotveny.<ref name="Lodish"/> G<sub>α</sub> s navázaným GTP může aktivovat [[efektor]]ové proteiny, dokud nedojde k hydrolýze navázaného GTP na GDP. G<sub>α</sub> podjednotka je sama GTPázou, a je tak schopná [[katalýza|katalyzovat]] vlastní inaktivaci. Hydrolýzu může ještě urychlit protein [[RGS]] ('''''r'''egulator of '''G''' protein '''s'''ignaling'')<ref name="Lodish"/>, čímž se zkracuje doba, po kterou může G<sub>α</sub> podjednotka aktivovat efektorové proteiny. Po hydrolýze GTP se inaktivovaná G<sub>α</sub> podjednotka rychle opět asociuje s G<sub>βγ</sub>. | Heterotrimerické G proteiny jsou v neaktivním stavu asociovány se [[GPCR|specifickými membránovými receptory]]. Skládají se z podjednotek G<sub>&alpha</sub>; a těsně svázaných G<sub>βγ</sub>. Po vazbě [[ligand]]u na receptor dochází k jeho konformační změně a je schopný katalyzovat (podobně jako [[GEF]]) výměnu GDP navázaného na G<sub>α</sub> podjednotce asociovaného G proteinu za GTP. Jakmile došlo k vazbě GTP, komplex G<sub>α</sub>•GTP disociuje od G<sub>βγ</sub> podjednotky, oba komplexy však zůstávají vázané v membráně, neboť G<sub>α</sub> a G<sub>γ</sub> podjednotky mají [[kovalentní vazba|kovalentně]] vázaný [[lipid]]ový řetězec ([[myristoyl]]ový, [[palmitoyl]]ový nebo [[prenyl]]ový zbytek<ref name="enwiki">http://en.wikipedia.org/wiki/G_proteins#Lipidation</ref>), pomocí nějž jsou v membráně zakotveny.<ref name="Lodish"/> G<sub>α</sub> s navázaným GTP může aktivovat [[efektor]]ové proteiny, dokud nedojde k hydrolýze navázaného GTP na GDP. G<sub>α</sub> podjednotka je sama GTPázou, a je tak schopná [[katalýza|katalyzovat]] vlastní inaktivaci. Hydrolýzu může ještě urychlit protein [[RGS]] ('''''r'''egulator of '''G''' protein '''s'''ignaling'')<ref name="Lodish"/>, čímž se zkracuje doba, po kterou může G<sub>α</sub> podjednotka aktivovat efektorové proteiny. Po hydrolýze GTP se inaktivovaná G<sub>α</sub> podjednotka rychle opět asociuje s G<sub>βγ</sub>. | ||
=== Malé GTPázy === | === Malé GTPázy === | ||
| - | |||
Malé GTPázy vážou podobně jako heterodimerické G proteiny GDP/GTP a jsou zodpovědné za přenos signálu v buňce. Narozdíl od heterodimerických G proteinů existují jako monomery a k žádné disociaci po aktivaci tedy nedochází – fungují jako samostatná G<sub>α</sub> podjednotka heterotrimerických G proteinů. Do této třídy patří důležité regulační proteiny zejména z rodiny [[Ras (protein)|Ras]]. | Malé GTPázy vážou podobně jako heterodimerické G proteiny GDP/GTP a jsou zodpovědné za přenos signálu v buňce. Narozdíl od heterodimerických G proteinů existují jako monomery a k žádné disociaci po aktivaci tedy nedochází – fungují jako samostatná G<sub>α</sub> podjednotka heterotrimerických G proteinů. Do této třídy patří důležité regulační proteiny zejména z rodiny [[Ras (protein)|Ras]]. | ||
== Související články == | == Související články == | ||
| - | |||
* [[Buněčná signalizace]] | * [[Buněčná signalizace]] | ||
* [[Receptor spřažený s G proteinem]] (GPCR) | * [[Receptor spřažený s G proteinem]] (GPCR) | ||
| Řádka 24: | Řádka 22: | ||
== Literatura == | == Literatura == | ||
* Lodish, H. et al.: ''Molecular Cell Biology, 5<sup>th</sup> edition''. W. H. Freeman & Co. New York, 2004, ISBN 0-7167-4366-3 | * Lodish, H. et al.: ''Molecular Cell Biology, 5<sup>th</sup> edition''. W. H. Freeman & Co. New York, 2004, ISBN 0-7167-4366-3 | ||
| + | == Reference == | ||
| + | <references/> | ||
| + | == Externí odkazy == | ||
| - | |||
| - | {{ | + | {{Commonscat|G proteins}}{{Článek z Wikipedie}} |
| - | {{Článek z Wikipedie}} | + | |
[[Kategorie:Cytologie]] | [[Kategorie:Cytologie]] | ||
Aktuální verze z 19. 1. 2022, 12:29
G proteiny jsou rodinou GTPáz fungujících jako druzí poslové ve vnitrobuněčné signalizaci. Existují u nich dvě konformace: „zapnutá“, jsou-li navázány ke GTP, a „vypnutá“, mají-li navázán GDP. Přepínání mezi těmito stavy je zprostředkováno GEF (guanine nucleotide–exchange factor), proteiny, které katalyzují disociaci GDP z G proteinu; k vazbě GTP pak dochází samovolně v důsledku jeho vyšší koncentrace v cytoplazmě. Změna konformace vyvolaná vazbou GTP umožňuje G proteinu aktivovat další proteiny buněčných signálních kaskád. Rychlost hydrolýzy GTP závisí mj. na aktivitě GAP (GTPase-accelerating protein) proteinů, které mohou také reagovat na extracelulární signály.[1]
Za objev a popsání funkce G proteinů obdrželi v roce 1994 Alfred G. Gilman a Martin Rodbell Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu. Gilman a Rodbell se původně snažili vysvětlit mechanismus stimulace buněk adrenalinem. Zjistili, že cytosolické enzymy, jako např. adenylát cykláza, nejsou aktivovány receptorem přímo, ale prostřednictvím G proteinu, který je receptorem aktivován, a může adenylát cyklázu stimulovat k produkci druhého posla, cyklického AMP.
Obsah |
Signalizace
Existují dvě odlišné třídy G proteinů: heterotrimerické (velké) G proteiny, aktivované GPCR (G-protein-coupled receptor) receptory, sestávající z α (alfa), β (beta) a γ (gama) podjednotek a monomerické G proteiny patřící do rodiny Ras malých GTPáz. Malé GTPázy jsou monomerické proteiny sekvenčně homologické α-podjednotce heterotrimerických G proteinů.
Heterotrimerické G proteiny
Heterotrimerické G proteiny jsou v neaktivním stavu asociovány se specifickými membránovými receptory. Skládají se z podjednotek Gα a těsně svázaných Gβγ. Po vazbě ligandu na receptor dochází k jeho konformační změně a je schopný katalyzovat (podobně jako GEF) výměnu GDP navázaného na Gα podjednotce asociovaného G proteinu za GTP. Jakmile došlo k vazbě GTP, komplex Gα•GTP disociuje od Gβγ podjednotky, oba komplexy však zůstávají vázané v membráně, neboť Gα a Gγ podjednotky mají kovalentně vázaný lipidový řetězec (myristoylový, palmitoylový nebo prenylový zbytek[2]), pomocí nějž jsou v membráně zakotveny.[1] Gα s navázaným GTP může aktivovat efektorové proteiny, dokud nedojde k hydrolýze navázaného GTP na GDP. Gα podjednotka je sama GTPázou, a je tak schopná katalyzovat vlastní inaktivaci. Hydrolýzu může ještě urychlit protein RGS (regulator of G protein signaling)[1], čímž se zkracuje doba, po kterou může Gα podjednotka aktivovat efektorové proteiny. Po hydrolýze GTP se inaktivovaná Gα podjednotka rychle opět asociuje s Gβγ.
Malé GTPázy
Malé GTPázy vážou podobně jako heterodimerické G proteiny GDP/GTP a jsou zodpovědné za přenos signálu v buňce. Narozdíl od heterodimerických G proteinů existují jako monomery a k žádné disociaci po aktivaci tedy nedochází – fungují jako samostatná Gα podjednotka heterotrimerických G proteinů. Do této třídy patří důležité regulační proteiny zejména z rodiny Ras.
Související články
Literatura
- Lodish, H. et al.: Molecular Cell Biology, 5th edition. W. H. Freeman & Co. New York, 2004, ISBN 0-7167-4366-3
Reference
- ↑ 1,0 1,1 1,2 Lodish, H. et al.: Molecular Cell Biology, 5th edition. W. H. Freeman & Co. New York, 2004, ISBN 0-7167-4366-3
- ↑ http://en.wikipedia.org/wiki/G_proteins#Lipidation
Externí odkazy
|
| Náklady na energie a provoz naší encyklopedie prudce vzrostly. Potřebujeme vaši podporu... Kolik ?? To je na Vás. Náš FIO účet — 2500575897 / 2010 |
|---|
| Informace o článku.
Článek je převzat z Wikipedie, otevřené encyklopedie, do které přispívají dobrovolníci z celého světa. |