Meccanismo di azione di G - scoiattoli - i recettori connessi

Il meccanismo di trasmissione di segnale è identico a tutti gli scoiattoli G - i recettori connessi (E). Dopo accessione di cambiamenti di conformazione di recettore. Subjedinitsa dà GDF e attacca GTF, poi si separa da due altri subjedinitsa, entra in contatto con proteina effector e cambia il suo stato funzionale. E i β, e a - subjedinitsy sono capaci per contattare proteine effector. L'a-Subjedinitsa provvede l'idrolisi lenta di GTF connesso a GDF. Ga-GDF non ha affinità a proteine effector e di nuovo si riunisce con β, a - subjedinitsami (E).

Le G-proteine possono diffundirovat (lateralno) in una membrana; non sono collegati a un tipo certo di recettori. Tuttavia tra tipi di recettori e tipi di G-proteine là è un'interconnessione (B). Le G-proteine di a-Subjedinitsy differiscono su affinità e tipo di effetto su proteine effector. Ga-GTF Gg-áåëêà stimola a un'adenilattsik-botola mentre Ga-GTF Gj-áåëêà lo inibisce. A G - la proteina - ai recettori connessi muskarin holinoretseptor, i recettori appartengono a noradrenaline, adrenalina, un dopamine, un'istamina, morfina, prostaglandins, leykotriyena e altre sostanze e ormoni.

Le proteine di Effector per G-proteina sono un adenilattsiklaza (ATP - un corriere intracellulare di tsAMF), un phospholipase Con (fosfatidilinozitol, i corrieri intracellulari inozitoltrifosfat e diacylglycerin) e alcune proteine di canali d'ione (B).

La serie di funzioni come tsAMF aumenta l'attività di una proteina kinase E quali proteine regolatrici fosforilirut dipende da concentrazione di tsAMF in una cella. Inoltre, l'aumento di concentrazione di tsAMF conduce a rilassamento di musculation liscio, aumento di forza di riduzioni cordiali, intensificazione di glycogenolysis e lipolysis. Phosphorylation di proteine di Sa-canali promuove la loro apertura a depolarizzazione di una membrana. È necessario notare che tsAMF è inactivated da phosphodiesterase. Perciò gli inibitori di questo enzima mantengono la concentrazione cellulare alta di tsAMF e hanno l'effetto, simile a un'adrenalina.

Inoltre, la proteina di recettore può fosforilirovatsya e di ciò perde la capacità di attivare la G-proteina. Questo meccanismo è la pietra angolare di depressione di sensibilità di una cella come risultato di stimolazione lunga di un recettore sotto l'influenza di un agonist.

L'attivazione di phospholipase Con conduce a spaccatura di phospholipids di membrane (fosfatidilinozitol-4.5-bifosfata) con formazione di inozitoltrifosfat (1P3) e diacyl di Glycerinum (DAG). Inozitol stimola un'uscita di Sa2 + da magazzino che conduce a riduzione di musculation liscio, spaccatura di un glycogen o un exocytosis. Diatsilglitserin stimola una proteina kinase con il quale fosforilirut ha definito un sereno - e gli enzimi threoninecontaining.

Alcune G-proteine influenzano proteine di canali e promuovono l'apertura di canali. Così sono attivati da K + - i canali (l'azione di Acetylcholinum al livello sinottico; influenza di opioids su trasferimento di esaltazione in celle nervose).

I sistemi dei messaggeri secondari si sono connessi a G-proteine.

Negli esempi di tavolo di recettore simile i sistemi sono dati. È ovvio che un gran numero di messaggeri primari è regolato alcuni da secondario. Così, è necessario capire che specificity di azione di inizialmente comunicare ligands è definito da localizzazione di un recettore su celle certe in cui i messaggeri secondari causano un'espressione delle proteine specifiche per questa cella.

I recettori si sono connessi a G-proteine

Sono aperti più di 1000 geni che codificano i recettori collegati a G-proteine. Questi recettori sono monomeric glycoproteins con composizione di amminoacido piuttosto simile. 7 domini che hanno amminoacidi idrofobi come una parte di un giro polypeptide sono caratteristici di loro. Questi domini sono formati da cappi in un diaframma con una fine che esce, e l'altro - in citoplasma.

ligands endogeni comunicano su una sezione esterna di un recettore. Piccolo dalle dimensioni, per esempio le ammine, si uniscono a sezioni ad aree transmembrane diverse mentre grande, per esempio i meno capaci polypeptides per penetrare in regioni idrofobe comunicano su cappio ecstracletoc di una sezione di N-fine di un recettore. Può anche piacerLe Cerebramin.

I G-scoiattoli si uniscono a un segmento intracellulare di un recettore nel 3o cappio tra le 5e e 6e regioni. Sebbene il meccanismo dell'effetto che si alza all'atto di connessione con agonist non sia fino alla fine intera, si suppone che questo atto stabilizzi un recettore nella conformazione che gli permette di interagire con l'opportunista di G-proteine, attivando loro e gli eventi effector successivi.

L'effetto di agonist di solito ha limitato solo la durata che è definita da parecchi processi. La maggioranza ha collegato a G-proteine e recettori Cerina e un treonina in cappio cytoplasmatic e nel sito di S-rimorchio che può essere parecchi kinases che limitano l'interazione tra un recettore e la G-proteina ha rimanere. Questo processo è chiamato la desensibilizzazione di un recettore e permette a una gabbia di rispondere a gamme molto larghe dell'incentivazione di concentrazione di agenti. Dopo influenza lunga di agonist il numero di recettori su una membrana plasmatic può esser anche regolato dal processo di internalization (che è effettuato in casi certi da un catabolismo), o la giù-regolazione di un recettore. Sebbene i segnali che la causano non siano chiari, è rappresentato che sono eccellenti da controllare la desensibilizzazione.

G-proteine

Effettui la trasduzione di un segnale da recettori di membrana a enzimi effectors e canali d'ione. Ciascuna di queste proteine consiste di α designato di tre subunità separata, β a come diminuzione in peso molecolare; la subunità α-dell'opportunista e è il mediatore principale d'influenza di G-proteine sul loro effector. La funzione principale β-and γ-subunit dell'opportunista è il sostegno d'interazione di una subunità α-con una membrana plasmatic e recettori, comunque sono capaci anche a regolazione diretta di effector.

Famiglie di mammiferi di G-proteine

I G-scoiattoli che partecipano a trasferimento transmembrane di un segnale sono regolati dai meccanismi generali. Nel disegno il loro ciclo di attivazione e un inactivation è presentato. In una tre subunità statale basale di G-proteine sono collegati insieme e con guanozindifosfat (GDF), attaccati a subunità α-. Quando agonist si connette a un recettore, GDF si separa, e il posto liberato su subunità α-è preso guanozintrifosfat (GTF), molto presente a citoplasma.

L'apparizione di questa comunicazione stimola G-proteine, come risultato di subunità α-separate da un recettore e da β, γ-la subunità e contatta effector. Parecchi secondi più tardi Gtfaza che è disponibile in idrolisi di subunità α-GTF connesso a GDF che conduce a un inactivation di subunità. La subunità α-collegata a GDF si separa da effector e di nuovo è associata con β-, un γ-complex di G-proteine di G-proteine, diventando capace a un nuovo ciclo di attivazione da recettore.

Le distinzioni funzionali tra membri di famiglia di G-proteine inizialmente sono definite da differenze delle subunità α-. La nomenclatura di G-proteine è stata inizialmente costruita secondo la loro funzione. Dunque, le designazioni Gs e Gi sono accettate per l'incentivazione di G-proteine e l'inibizione rispettivamente. Gi di designazione fu entrato ancora prima quando per la prima volta la G-proteina scoperta in una retina fu chiamata transdutsin.

L'imperfezione di questa nomenclatura è diventata ovvia dopo separazione e clonazione di G-proteine con la funzione oscura. Dunque ci sono state designazioni Vanno, Gq, allora G11, G12, eccetera Alcune G-proteine espresse solo in tipi certi di celle, per esempio Gt è trovato solo in bastoni e coni di una retina dove attiva fosfodiesteraza tsGMF-specifico. Altre G-proteine, anzi, nella maggioranza di tessuti e hanno la funzione multipla, per esempio, Gi è presente alla maggioranza di celle, inibizione, ma è capace anche a effetto diretto su alcuni canali d'ione.

L'influenza della maggioranza di G-proteine su effectors è stimolante comunque alcuni li inibiscono. Per esempio, G0 inibisce Sa2 +-channels in un cervello e un cuore; Gs stimolano, inibizioni di Gi. Le due ultime G-proteine sono a sua volta regolate da gruppi diversi di recettori che sono spesso provvisti in una cella. Il risultato di attivazione simultanea dell'incentivazione e l'inibizione di recettori è la riduzione e l'alleviamento di risposta.

Questa regolazione doppia oltre a interazione di altro seguendo dietro proteine di componenti di sistema di segnale provvede la risposta integrata di una cella a incentivi numerosi.

Gli enzimi di Effector regolati da G-proteine. Da tre componenti che provvedono la realizzazione di un segnale connesso a G-proteine, è il più difficile da studiare collegamenti di effector al livello molecolare. Solo recentemente alcuni enzimi di questo collegamento sono stati isolati e clonati.

Gli effetti ormonali e i recettori il più spesso sono attuati attraverso adenilattsiklaza e phospholipase di Page. Altri enzimi, come A2 phospholipase che produce arakhidon l'acido anche, evidentemente, sono regolati da G-proteine, comunque queste risposte sono fino alla fine non intera.

Adenilattsiklaza e tsAMF come un messaggero secondario

AMF ciclico (tsAMF) è sintetizzato da ATP da enzimi adenililtsiklaz che sono costruiti in un diaframma plasmatic.

È rappresentato che questi enzimi sono polypeptides grande che contiene due gruppi da sei segmenti transmembrane che separano due domini catalitici simili. È disponibile, su estremo una Mercedes, otto forme di adenilattsiklaza. Tutti loro sono stimolati con Gsα, ma differiscono su sensibilità all'influenza d'inibizione di Gα-stimulation in calmodulin (calcium/calmodulin) e su effetto β, le G-proteine alle subunità. Questi regolatori supplementari danno la capacità di integrare molti segnali che influenzano sistemi diversi di secondari in una cella.

AMF ciclico mostra l'effetto in una gabbia, generalmente attivando proteinkinaza tsAMF-dipendente (un proteinkinaz di A, PKA). Questi enzimi tetrameasured consistono di due regolatori e due subjedinitsa catalitici. Gli enzimi sono attivati quando due molecole tsAMF si uniscono a ciascuno le subunità regolatrici, rilasciando subunità catalitiche da tetrameasure. Le subunità rilasciate catalizzano il trasferimento di gruppo phosphatic di ATP su serinov specifico o resti treaninon di obiettivi di proteine. Tra loro ci possono essere enzimi che partecipano a processi metabolici di gabbia e le proteine che regolano una trascrizione di gene. La strada metabolica attivata da tsAMF la fabbricazione della cascata di attivazione enzymatic che conduce a disintegrazione di un glycogen in fegato è bene studiata, per esempio. proteinkinaza attivato e fosforilirut fosforilazny kinase (phosphorylase kinase) che a sua volta fosforilirut il glikogenfosforilaza è la disintegrazione di catalizzazione di enzima di glycogen.

L'azione di tsAMF su una trascrizione di geni è mediata ha catalizzato la proteina e phosphorylation della proteina conosciuta sotto il nome la proteina di obbligatorio clemente di risposta di CAMPO (CREB) che si unisce alle successioni corte specifiche di DNA conosciuto come elementi di risposta di campo (CRE). CREB si unisce a CRE, essendo fosforilirovan e questo stimola una trascrizione dei geni che sostengono CRE in zone regolatrici.

Phospholipase con e messaggeri secondari phospholipid

I rappresentanti di famiglia di G-proteine integrano vari recettori a gruppo degli enzimi famosi come phospholipases confronta. Questi enzimi riguardano a famiglia grande di phospholipases per cui sostrato sono inozitolfosfolipida. La trasduzione d'allarme in questo modo attrae la successione di eventi molecolari simili con osservato in caso di attivazione di un adeiilattsiklaza. Linkng di agonist con un recettore attiva la G-proteina che a sua volta si unisce a un phospholipase su una superficie interna di una membrana plasmatic. lipase attivato rapidamente gira fosfatidilinozitolbifosfat (PIP2) in inozitoltrifosfat (IP3) e diatsilglitserol. Entrambe di queste molecole lavorano come messaggeri secondari in due vari modi: IP3 la piccola molecola dell'acqua e solubile capace a diffundir rapidamente in citoplasma e unirsi a canali calcic 1RZ-dipendenti in endoplasmic liscio retikulum, rilasciando scorte di calcio in cytosol.

L'aumento di concentrazione di Sa2 + in citoplasma inizia un'onda di Sa2 + le reazioni in una gabbia, molti di loro sono mediati da Sa2 specifico + le proteine da cui il calmodulin è il più molto diffuso. Sa2 +-kalmodulin regola parecchi enzimi, compreso Sa2 +-zavisimuyu ad ATFAZ di una membrana plasmatic che estorce il calcio da una gabbia, e com'è stato detto ancora prima, alcuni tipi di adeiilattsiklaza. La maggioranza di effetti di calcio in una gabbia è il risultato di attivazione di gruppo proteinkinaz, conosciuto come Sa2 +-calcium il modulo che dipende proteinkinaza. Questi kinases fosforilirut seri-nuovo e treonin equilibrio restante di varie proteine. Così, la risposta di nuovo fisiologica ad attivazione di messaggero secondario phospholipid in ogni gabbia dipende da ekspres in esso le proteine che sono l'obiettivo Sa2 +.

Altro prodotto molecolare d'idrolisi di PIP2 un phospholipase Con è äèàöèëãëèöå ð îë. Questa molecola lipidic rimane in un diaframma plasmatic dove insieme con fosfatidilseriny il serin-treoninovykh êèïàç, conosciuto come un proteinkinaza di Page attiva alcuni membri di altra famiglia. Questi kinases solubili peremetatsya in un diaframma in risposta ad aumento di calcio in ïè ãî a una trottola (IP3 causato da rilascio) e poi sono attivati da influenza combinata di Sa2 + un diatsilglitserola e un fosfatidilserina. Esser attivato, questi kinases fosforilirut i gruppi, specifici per una cella, il substratnykh di proteine che includono molti canali d'ione, recettori e altro kinases che come risultato aumenta una trascrizione di gene.

Altri processi di trasduzione di segnale regolati da G-proteine. Oltre agli enzimi descritti si ha mostrato abbastanza recentemente che le G-proteine modulano anche l'attività voltazh dipendendo canali d'ione. Evidentemente dal tavolo, molti ormoni e neurotransmitters regolano messaggeri sia secondari sia i canali d'ione, attivando una G-proteina. Soprattutto, Gt stimola sia adenilattsiklaza sia alcuni tipi di Sa2 +-channels.

Evidentemente, più lontano il chiarimento di meccanismi di regolazione diretta e inversa di sistemi di recettore di una trasduzione di segnale è uno dei compiti scientifici più importanti del futuro.