G protein: Porovnání verzí

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Smazaný obsah Přidaný obsah
→‎Malé GTPázy: +vyjmenování rodin
JAnDbot (diskuse | příspěvky)
m Odstraňuji šablonu {{link GA}} (vkládanou Wikidaty - skript od Amira); kosmetické úpravy
Řádek 11: Řádek 11:


[[Soubor:G Protein Cycle.svg|thumb|400px|Cyklus aktivace a inaktivace heterodimerických G proteinů]]
[[Soubor:G Protein Cycle.svg|thumb|400px|Cyklus aktivace a inaktivace heterodimerických G proteinů]]
Heterotrimerické G proteiny jsou v&nbsp;neaktivním stavu asociovány se&nbsp;[[GPCR|specifickými membránovými receptory]]. Skládají se z podjednotek G<sub>α</sub>; a těsně svázaných G<sub>βγ</sub>. Po vazbě [[Ligand (biochemie)|ligand]]u na receptor dochází k&nbsp;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 [[Lipidy|lipid]]ový řetězec ([[kyselina myristová|myristoyl]]ový, [[kyselina palmitová|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 [[GTPáza|GTPázou]], a je tak schopná [[katalýza|katalyzovat]] vlastní inaktivaci. Hydrolýzu může ještě urychlit protein [[RGS]] ('''''r'''egulator of '''G'''&nbsp;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&nbsp;neaktivním stavu asociovány se&nbsp;[[GPCR|specifickými membránovými receptory]]. Skládají se z podjednotek G<sub>α</sub>; a těsně svázaných G<sub>βγ</sub>. Po vazbě [[Ligand (biochemie)|ligandu]] na receptor dochází k&nbsp;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 [[Lipidy|lipidový]] řetězec ([[kyselina myristová|myristoylový]], [[kyselina palmitová|palmitoylový]] 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 [[GTPáza|GTPázou]], a je tak schopná [[katalýza|katalyzovat]] vlastní inaktivaci. Hydrolýzu může ještě urychlit protein [[RGS]] ('''''r'''egulator of '''G'''&nbsp;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 ===
Řádek 53: Řádek 53:
[[Kategorie:Buněčná signalizace]]
[[Kategorie:Buněčná signalizace]]
[[Kategorie:Periferní membránové proteiny]]
[[Kategorie:Periferní membránové proteiny]]

{{Link GA|es}}

Verze z 25. 2. 2015, 21:11

Trojrozměrná struktura heterotrimerického G proteinu. α-podjednotka modře, βγ-podjednotka červeně a zeleně

G proteiny jsou rodinou GTPáz důležitých 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.

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

Cyklus aktivace a inaktivace heterodimerických G proteinů

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 heterotrimerické G proteiny GDP a GTP a jsou zodpovědné za přenos signálu v buňce. Na rozdíl od heterotrimerických 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 pěti[3] rodin:

U člověka je 170 zástupců (proteinů).[3]

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

V tomto článku byl použit překlad textu z článku G protein na anglické Wikipedii.

  1. a b c Lodish, H. et al.: Molecular Cell Biology, 5th edition. W. H. Freeman & Co. New York, 2004, ISBN 0-7167-4366-3
  2. http://en.wikipedia.org/wiki/G_proteins#Lipidation
  3. a b COLICELLI, J. Human RAS superfamily proteins and related GTPases. Sci STKE.. 2004, roč. 2004, čís. 250, s. RE13. Dostupné online. ISSN 1525-8882. 

Logo Wikimedia Commons Obrázky, zvuky či videa k tématu G protein na Wikimedia Commons