الوحدة الفرعية ألفا من جي آي

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

الوحدة الفرعية ألفا لبروتين G i هي عائلة من الوحدات الفرعية ألفا لبروتين G غير المتجانسة ثلاثية الوحدات. تعمل بروتينات G i بشكل أساسي على تثبيط مسار cAMP عن طريق تثبيط نشاط إنزيم أدينيل سيكلاز ، مما يؤدي إلى انخفاض نشاط بروتين كيناز المعتمد على cAMP (PKA). تُعرف هذه العائلة أيضًا باسم عائلة G i/o ( G i /G o ) أو عائلة G i/o/z/t لتشمل أفرادًا وثيقة الصلة بها. يمكن الإشارة إلى الوحدات الفرعية ألفا لبروتين G باسم G i alpha أو G αi أو G i α.

تُعدّ عائلة Gi /o/z/t إحدى العائلات الأربع للوحدات الفرعية ألفا لبروتين G، وهي عنصر أساسي في إشارات مستقبلات بروتين G المقترنة ، والتي تُعتبر من أكبر عائلات مستقبلات الخلايا. وتلعب بروتينات Gi /o/z/t دورًا هامًا في الأداء السليم لمجموعة متنوعة من جزيئات الإشارة، بدءًا من الأدرينالين والميلاتونين وصولًا إلى أيونات الكالسيوم .

أفراد العائلة

توجد أربعة أنواع فرعية متميزة من الوحدات الفرعية ألفا في عائلة الوحدات الفرعية ألفا G i/o/z/t والتي تحدد أربع عائلات من بروتينات G غير المتجانسة ثلاثية الوحدات:

  • بروتينات Gi : Gi1α و Gi2α و Gi3α​
  • بروتين G o : G o α (في الفأر يوجد تضفير بديل لتوليد G o1 α و G o2 α)
  • بروتين G z : G z α
  • Transducins (بروتينات G t ): G t1 α، G t2 α، G t3 α

بروتينات Gi α

G i1 α

يتم ترميز G i1 α بواسطة الجين GNAI1 .

G i2 α

يتم ترميز G i2 α بواسطة الجين GNAI2 .

G i3 α

يتم ترميز G i3 α بواسطة الجين GNAI3 .

بروتين غو ألفا

يتم ترميز G o1 α بواسطة الجين GNAO1 .

بروتين G z α

يتم ترميز G z α بواسطة الجين GNAZ .

بروتينات الترانسدوسين

G t1 α

يتم ترميز Transducin /G t1 α بواسطة الجين GNAT1 .

G t2 α

يتم ترميز Transducin 2/G t2 α بواسطة الجين GNAT2 .

G t3 α

يتم ترميز Gustducin /G t3 α بواسطة الجين GNAT3 .

وظيفة

تتمثل الوظيفة العامة لبروتين G i/o/z/t في تنشيط مسارات الإشارات داخل الخلايا استجابةً لتنشيط مستقبلات البروتين G المقترنة (GPCRs) الموجودة على سطح الخلية . تعمل مستقبلات GPCRs كجزء من نظام ثلاثي المكونات: مستقبل-محول-مؤثر. [ 1 ] [ 2 ] المحول في هذا النظام هو بروتين G غير متجانس ثلاثي الوحدات، يتكون من ثلاث وحدات فرعية: بروتين Gα مثل G i α، ومركب من بروتينين مرتبطين بإحكام يُسميان Gβ وGγ في مركب Gβγ . [ 1 ] [ 2 ] عندما لا يتم تحفيز Gα بواسطة مستقبل، فإنه يرتبط بـ GDP وبـ Gβγ لتكوين بروتين G ثلاثي الوحدات غير النشط. [ 1 ] [ 2 ] عندما يرتبط المستقبل بربيطة منشطة خارج الخلية (مثل هرمون أو ناقل عصبي )، يعمل المستقبل المنشط كعامل تبادل نيوكليوتيدات الغوانين لتعزيز إطلاق GDP من Gα وارتباط GTP به، مما يؤدي إلى انفصال Gα المرتبط بـ GTP عن Gβγ. [ 1 ] [ 2 ] بعد ذلك، يتحرر كل من Gα وGβγ المرتبطين بـ GTP لتنشيط إنزيمات الإشارة اللاحقة الخاصة بهما.

تُثبّط بروتينات Gi بشكل أساسي مسار cAMP عن طريق تثبيط نشاط أدينيل سيكلاز ، مما يُقلل من إنتاج cAMP من ATP ، والذي بدوره يُؤدي إلى انخفاض نشاط بروتين كيناز المعتمد على cAMP . وبالتالي، فإن التأثير النهائي لبروتينات Gi هو تثبيط بروتين كيناز المعتمد على cAMP. يتميز Gβγ المُحرر بتنشيط بروتينات Gi و Go بقدرته على تنشيط الإشارات اللاحقة إلى مُؤثرات مثل قنوات البوتاسيوم الداخلية المُقوّمة المُقترنة ببروتين G (GIRKs) . [ 3 ] تُعد بروتينات Gi و Go ركائز لسم السعال الديكي ، الذي تُنتجه بكتيريا Bordetella pertussis ، وهي العامل المُعدي المُسبب للسعال الديكي . سم السعال الديكي هو إنزيم ADP-ribosylase الذي يضيف جزيء ADP-ribose إلى بقايا السيستين المحددة في بروتينات G i α و G o α، مما يمنع اقترانها وتنشيطها بواسطة مستقبلات GPCR، وبالتالي إيقاف مسارات إشارات الخلية G i و G o . [ 4 ]

يمكن لبروتينات G z أيضًا أن تربط مستقبلات البروتين المقترن بالبروتين ج بتثبيط إنزيم أدينيل سيكلاز، لكن G z يختلف عن Gi / Go بكونه غير حساس للتثبيط بواسطة سم السعال الديكي. [ 5 ]

تؤدي بروتينات Gt دورًا في نقل الإشارات الحسية. يعمل كل من الترانسدوسين Gt1 و Gt2 على نقل الإشارات من مستقبلات البروتين G المقترنة التي تستقبل الضوء أثناء الرؤية . يرتبط الرودوبسين في الرؤية الليلية في الضوء الخافت في خلايا العصي الشبكية بالبروتين Gt1 ، بينما يرتبط الفوتوبسين الملون في الرؤية الملونة في خلايا المخاريط الشبكية بالبروتين Gt2 . أما الوحدات الفرعية Gt3 / Gustducin، فتنقل الإشارات في حاسة التذوق في براعم التذوق عن طريق الارتباط بمستقبلات البروتين G المقترنة التي يتم تنشيطها بواسطة المواد الحلوة أو المرة.

أجهزة الاستقبال

ترتبط مستقبلات البروتين G المقترنة التالية بوحدات G i/o الفرعية:

انظر أيضاً

مراجع

  1. 1 2 3 4 جيلمان، أ. ج. (1987). "بروتينات ج: محولات الإشارات الناتجة عن المستقبلات". المراجعة السنوية للكيمياء الحيوية . 56 : 615-49 . doi : 10.1146/annurev.bi.56.070187.003151 . PMID 3113327 . 
  2. 1 2 3 4 رودبيل م (يونيو 1995). " محاضرة نوبل. نقل الإشارة: تطور فكرة" . تقارير العلوم البيولوجية . 15 (3): 117-133 . doi : 10.1007/ bf01207453 . PMC 1519115. PMID 7579038. S2CID 11025853 .   
  3. ↑ كانو هـ، توياما ي، إيماي س، إيواهاشي ي، ماسي ي، يوكوغاوا م، وآخرون . (مايو 2019). "الآلية البنيوية الكامنة وراء تنظيم قنوات البوتاسيوم ذات التقويم الداخلي المُفعَّلة ببروتين G، والمُرتبطة بعائلة بروتين G" . نيتشر كوميونيكيشنز . 10 (1): 2008. Bibcode : 2019NatCo..10.2008K . doi : 10.1038/s41467-019-10038-x . PMC 6494913. PMID 31043612 .   
  4. ↑ بفويفر تي، وهيلمريتش إي جيه (1988). "العلاقات البنيوية والوظيفية لبروتينات ربط غوانوزين ثلاثي الفوسفات". المواضيع الحالية في التنظيم الخلوي . 29 : 129-216 . doi : 10.1016/B978-0-12-152829-4.50006-9 . ISBN 9780121528294PMID 3135154​​ 
  5. ↑ هو إم كيه، وونغ واي إتش (مارس 2001). "إشارات G(z): تباين ناشئ عن إشارات G(i)" . أونكوجين . 20 (13): 1615-25 . doi : 10.1038/sj.onc.1204190 . PMID 11313909 .