Skip to main content
LibreTexts - Ukrayinska

8.4: G-білкові зв'язані рецептори (GPCR)

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    4598

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)

    Малюнок 8.4.3: G-білок із зв'язаним ВВП


    З цим фоном на структурі та загальних властивостях GPCR та G-білків тепер ми можемо подивитися, що відбувається, коли сигнал надходить на поверхню клітини і зв'язується з GPCR. Зв'язування сигнальної молекули позаклітинною частиною рецептора, пов'язаного з G-білком, змушує цитозольний хвіст рецептора взаємодіяти з G-білком і змінювати конформацію. Це має два наслідки:

    • По-перше, альфа-субодиниця G-білка втрачає свій ВВП і зв'язує замість цього GTP.
    • По-друге, G-білок розпадається на GTP-пов'язану частину і ß. частина.
    Малюнок 8.4.4: Активація G-протеїну


    Що відбувається, коли G-білки взаємодіють зі своїми цільовими білками? Це залежить від того, яка мета. G-білки взаємодіють з різними видами білків-мішеней, з яких ми розглянемо дві основні категорії:

    Іонні канали

    Малюнок 8.4.6: Другі посланці

    Який ефект від підвищеного рівня цАМФ?

    Малюнок 8.4.8: Активація протеїнкінази А


    Наприклад, зв'язування адреналіну з його рецептором на поверхні клітини, активує, за допомогою дії G-білків, і подальшу активацію ПКА, фосфорилювання глікогенфосфорилази. Отримана в результаті активація глікогенфосфорилази призводить до розпаду глікогену, вивільняючи глюкозу (у вигляді глюкозо-1-фосфату) для використання клітиною. Зміни в експресії генів також призводять до змін у клітині, змінюючи виробництво конкретних білків у відповідь на сигнал.

    Малюнок 8.4.9: Заміна нуклеотидів G-білка

    Хоча описані вище кроки здаються складними, вони слідують простому шаблону, викладеному на початку цього розділу:

    • Зв'язування сигналу з рецептором
    • Кілька кроків, де сигнал передається через проміжні молекули (G-білки, аденілатциклаза, цАМФ і, нарешті, PKA)
    • Фосфорилювання білків-мішеней кіназою, що призводить до змін в клітині.
    Малюнок 8.4.11: Сигналізація фосфоліпази С


    IP3 та DAG, що виробляються активованою фосфоліпазою С, працюють разом, щоб активувати протеїнкіназу. По-перше, IP3 дифузує до ендоплазматичної мембрани ретикулуму, де він зв'язується з закритими іонними каналами кальцію. Це призводить до того, що кальцієві канали в ER-мембрані відкриваються і виділяють велику кількість кальцію в цитоплазму з просвіту ER, як показано на малюнку нижче.

    Малюнок 8.4.12: Результати сигналізації


    Збільшення концентрації іонів цитозольного кальцію має різні ефекти, одним з яких є активація протеїнкінази, званої протеїнкіназою С (С для кальцію), разом з DAG, зробленим на попередньому етапі. Як і ПКА, протеїнкіназа С фосфорилює різноманітні білки в клітці, змінюючи їх активність і тим самим змінюючи стан клітини.

    Шляхи, що ведуть до активації PKC та PKA після прив'язки сигналу до GPCR, узагальнені на малюнку 8.4.12.

    Дописувачі