čo je nové?    slovník  slovník, písmeno G   G proteín

G proteín

Stručne

G proteíny, tiež známe ako proteíny viažuce guanínové nukleotidy → guanozíntrifosfát → GTP a guanozíndifosfát →GDP. G proteíny pôsobia ako molekulárne prepínače vo vnútri buniek a podieľajú sa na prenose signálov z rôznych stimulov mimo bunky do jej vnútra. Ich aktivita je regulovaná faktormi, ktoré riadia ich schopnosť viazať sa a hydrolyzovať guanozíntrifosfát (GTP) na guanozíndifosfát (GDP). Keď sú viazané na GTP, sú "zapnuté", a keď sú viazané na GDP, sú "vypnuté". G proteíny patria do väčšej skupiny enzýmov nazývaných GTPázy .Existujú dve triedy G proteínov. Prvý funguje ako monomérne malé GTPázy (malé G-proteíny), zatiaľ čo druhý funguje ako heterotrimérne G proteínové komplexy . Posledná trieda komplexov je tvorená podjednotkami alfa (α), beta (β) a gama (γ).  Okrem toho môžu beta a gama podjednotky tvoriť stabilný dimérny komplex označovaný ako beta-gama komplex. Teterotrimérne G proteíny umiestnené v bunke sú aktivované receptormi spojenými s G proteínom (GPCR), ktoré preklenujú bunkovú membránu. Signálne molekuly sa viažu na doménu GPCR umiestnenú mimo bunky a intracelulárna doména GPCR potom aktivuje konkrétny G proteín. Niektoré GPCR v aktívnom stave sú "vopred spojené" s G proteínmi, zatiaľ čo v iných prípadoch sa predpokladá, že dochádza ku kolíznemu spájaciemu mechanizmu.  G proteín aktivuje kaskádu ďalších signalizačných udalostí, ktoré nakoniec vyústia do zmeny funkcie bunky. Receptor spojený s G proteínom a G proteíny pracujúce spoločne prenášajú signály z mnohých hormónov,  neurotransmiterov a ďalšie signalizačné faktory.  G proteíny regulujú metabolické enzýmy, iónové kanály, transportné proteíny a ďalšie časti bunkového aparátu, riadia transkripciu, motilitu, kontraktilitu a sekréciu, ktoré následne regulujú rôzne systémové funkcie, ako je embryonálny vývoj , učenie a pamäť a homeostáza.

Receptory spojené s G-proteínom → GPCR sú najväčšou a najrozmanitejšou skupinou membránových receptorov v eukaryotoch. Tieto bunkové povrchové receptory fungujú ako schránka pre správy vo forme svetelnej energie, peptidov, lipidov, cukrov a bielkovín. Takéto správy informujú bunky o prítomnosti alebo neprítomnosti života udržujúceho svetla alebo živín v ich prostredí, alebo sprostredkúvajú informácie odoslané inými bunkami.

GPCR hrajú úlohu v neuveriteľnom množstve funkcií v ľudskom tele a zvýšené pochopenie týchto receptorov výrazne ovplyvnilo modernú medicínu. V skutočnosti výskumníci odhadujú, že jedna tretina až polovica všetkých predávaných liekov pôsobí väzbou na GPCR.

Ako vyzerajú GPCR?

GPCR viažu obrovské množstvo signálnych molekúl, no zdieľajú spoločnú architektúru, ktorá sa v priebehu evolúcie zachovala. Mnoho súčasných eukaryotov - vrátane zvierat, rastlín, húb a prvokov - sa spolieha na tieto receptory, aby prijímali informácie zo svojho prostredia. Napríklad jednoduché eukaryoty, ako sú kvasinky, majú GPCR, ktoré snímajú glukózu a párovacie faktory. Nie je prekvapením, že GPCR sa podieľajú na podstatne viacerých funkciách v mnohobunkových organizmoch. Len ľudia majú takmer 1 000 rôznych GPCR a každý z nich je vysoko špecifický pre konkrétny signál.

GPCR pozostávajú z jedného polypeptidu, ktorý je poskladaný do guľovitého tvaru a zapustený do plazmatickej membrány bunky. Sedem segmentov tejto molekuly sa rozprestiera po celej šírke membrány - čo vysvetľuje, prečo sa GPCR niekedy nazývajú sedemtransmembránové receptory - a medziľahlé časti sa zacyklia vo vnútri aj mimo bunky. Extracelulárne slučky tvoria časť vreciek, v ktorých sa signálne molekuly viažu na GPCR.

Čo robia GPCR?

Ako naznačuje ich názov, GPCR interagujú s G proteínmi v plazmatickej membráne. Keď sa externá signálna molekula naviaže na GPCR, spôsobí to konformačnú zmenu v GPCR. Táto zmena potom spúšťa interakciu medzi GPCR a blízkym G proteínom.