بروتين ج ثلاثي غير متجانس

📅 آخر تحديث: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٥ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 5 صور
الموسوعة الحرة
GTPase البروتين G ثلاثي الترابط
المعرفات
رقم EC.3.6.5.1
رقم CAS.9059-32-9
قواعد البيانات
إنتنزعرض IntEnz
بريندادخول بريندا
إكسباسيعرض NiceZyme
كيجدخول KEGG
ميتاسيكالمسار الأيضي
بريامحساب تعريفي
هياكل قاعدة بيانات البروتينRCSB PDB PDBe PDBsum
علم الجيناتأميجو / كويكجو
يبحث
شركة إدارة المشروعاتالمقالات
ببميدالمقالات
المركز الوطني للبحوث الاقتصاديةالبروتينات
تم توضيح هذا البروتين G غير المتجانس الثلاثي من خلال مرساه الدهني النظري. GDP باللون الأسود. سلسلة ألفا باللون الأصفر. سلاسل بيتا وجاما باللون الأزرق.
بنية ثلاثية الأبعاد لبروتين ج غير متجانس

بروتين ج غير المتجانس ، ويشار إليه أحيانًا أيضًا باسم بروتينات ج "الكبيرة" (على عكس الفئة الفرعية من بروتينات جباس الصغيرة الأحادية الأصغر حجمًا) هي بروتينات ج مرتبطة بالغشاء وتشكل مركبًا غير متجانس . يتمثل أكبر فرق غير هيكلي بين بروتين ج غير المتجانس والأحادي في أن البروتينات غير المتجانسة ترتبط بمستقبلات سطح الخلية الخاصة بها، والتي تسمى مستقبلات البروتين ج المقترنة (GPCR)، بشكل مباشر. تتكون بروتينات ج هذه من وحدات ألفا (α) وبيتا (β) وجاما (γ) . [1] ترتبط وحدة ألفا إما بـ GTP أو GDP، والذي يعمل كمفتاح تشغيل وإيقاف لتنشيط بروتين ج.

عندما ترتبط الربائط بمستقبلات البروتين المقترن بالجين G، تكتسب مستقبلات البروتين المقترن بالجين G قدرة عامل تبادل نوكليوتيدات الجوانين (GEF )، مما ينشط البروتين G عن طريق تبادل GDP على الوحدة الفرعية ألفا مع GTP. يؤدي ارتباط GTP بالوحدة الفرعية ألفا إلى تغيير هيكلي وانفصاله عن بقية البروتين G. بشكل عام، ترتبط الوحدة الفرعية ألفا ببروتينات المؤثر المرتبطة بالغشاء من أجل سلسلة الإشارات اللاحقة، ولكن يمكن لمجمع بيتا جاما القيام بهذه الوظيفة أيضًا. تشارك البروتينات G في مسارات مثل مسار cAMP/PKA، والقنوات الأيونية، وMAPK، وPI3K.

هناك أربع عائلات رئيسية من بروتينات G: Gi/Go ، وGq ، و Gs ، و G12/13 . [2]

وحدات ألفا

دور البروتين ج في مسار تنشيط مستقبلات البروتين ج المقترنة

أظهرت تجارب إعادة التكوين التي أجريت في أوائل الثمانينيات أن وحدات ألفا من G المنقاة يمكنها تنشيط الإنزيمات المؤثرة بشكل مباشر. ينشط شكل GTP للوحدة الفرعية ألفا من الترانسدوسين (G t ) فوسفوديستيراز GMP الحلقي من الأجزاء الخارجية لقضيب الشبكية، [3] وينشط شكل GTP للوحدة الفرعية ألفا من البروتين G المحفز (G s ) أدينيلات سيكليز الحساسة للهرمون. [4] [5] يتعايش أكثر من نوع من البروتين G في نفس النسيج. على سبيل المثال، في الأنسجة الدهنية، يتم استخدام بروتينين مختلفين من G مع مركبات بيتا جاما قابلة للتبديل لتنشيط أو تثبيط أدينيلات سيكليز. يمكن للوحدة الفرعية ألفا من البروتين G المحفز المنشط بواسطة مستقبلات الهرمونات المحفزة تحفيز أدينيلات سيكليز، الذي ينشط cAMP المستخدم لسلاسل الإشارات اللاحقة. ومن ناحية أخرى، فإن الوحدة الفرعية ألفا لبروتين G المثبط الذي يتم تنشيطه بواسطة مستقبلات الهرمونات المثبطة قد تمنع إنزيم أدينيلات سيكليز، الذي يمنع تدفق الإشارات اللاحقة.

تتكون وحدات G α من مجالين، مجال GTPase، والمجال الحلزوني ألفا .

يوجد ما لا يقل عن 20 وحدة فرعية مختلفة من G α ، والتي تنقسم إلى أربع مجموعات رئيسية. تعتمد هذه التسمية على تشابهاتها التسلسلية: [6]

عائلة البروتين ج الوحدة الفرعية ألفا جين نقل الإشارة الاستخدام/المستقبلات (أمثلة) التأثيرات (أمثلة)
عائلة جي آي ( InterPro :  IPR001408 )
جي اي/او ألفا أنا ، ألفا أو جنايو1 ، جناي1 ، جناي2 ، جناي3 تثبيط أدينيلات سيكليز ، يفتح قنوات البوتاسيوم ( عبر وحدات β/γ)، ويغلق قنوات الكالسيوم مستقبلات الكيموكين المسكارينية M2 و M4 ، [ 7] ومستقبلات الأدرينالية α2 ومستقبلات السيروتونين 5-HT1 والهستامين H3 و H4 ومستقبلات الدوبامين D2 ومستقبلات القنب من النوع 2 (CB2) [8 ] انقباض العضلات الملساء، تثبيط النشاط العصبي، إفراز الإنترلوكين بواسطة كريات الدم البيضاء البشرية [8]
ج ت α t ( ترانسدوسين ) جنات1 ، جنات2 تنشيط الفسفوديستيراز 6 رودوبسين رؤية
هبوب الرياح هبوب ألفا ( جوستدوسين ) جنات 3 تنشيط الفسفوديستيراز 6 مستقبلات التذوق ذوق
ج ز ألفا ز جناز تثبيط أدينيلات سيكليز الصفائح الدموية الحفاظ على التوازن الأيوني للسوائل القوقعية اللمفاوية المحيطة واللمفاوية الداخلية.
عائلة G s ( InterPro :  IPR000367 )
ج س ألفا س جي إن إيه إس تنشيط أدينيلات سيكليز مستقبلات بيتا الأدرينالية ؛ السيروتونين 5-HT 4 ، 5-HT 6 و5-HT 7 ؛ مستقبلات شبيهة بالدوبامين D1 ، الهيستامين H 2 ، الفازوبريسين V2، مستقبلات القنب من النوع 2 [8] زيادة معدل ضربات القلب، استرخاء العضلات الملساء، تحفيز النشاط العصبي، إفراز الإنترلوكين بواسطة كريات الدم البيضاء البشرية [8]
الجولف​ ألف ألف جنال تنشيط أدينيلات سيكليز المستقبلات الشمية ، مستقبلات شبيهة بالدوبامين د 1 [9] يشم
عائلة G q ( InterPro :  IPR000654 )
ج ق α ف , α 11 , α 14 , α 15 , α 16 GNAQ ، GNA11 ، GNA14 ، GNA15 تنشيط الفسفوليباز سي α 1 - مستقبلات الأدرينالية ، المسكارينية M 1 ، M 3 ، وM 5 ، [7] الهيستامين H 1 ، السيروتونين 5-HT 2 ، مستقبلات الفازوبريسين V1 انقباض العضلات الملساء، تدفق Ca2 +
G 12/13 - العائلة ( InterPro :  IPR000469 )
ج 12/13 ألفا 12 ، ألفا 13 جنا12 ، جنا13 تنشيط عائلة Rho من GTPases وظائف الهيكل الخلوي، انقباض العضلات الملساء

مركب بيتا-جاما

ترتبط وحدات بيتا وجاما ارتباطًا وثيقًا ببعضها البعض ويشار إليها باسم معقد بيتا-جاما G. كل من وحدات بيتا وجاما الفرعية لها أشكال متماثلة مختلفة، وبعض مجموعات الأشكال المتماثلة تؤدي إلى التثنية بينما لا تفعل مجموعات أخرى ذلك. على سبيل المثال، يرتبط بيتا 1 بكل من وحدات جاما الفرعية بينما لا يرتبط بيتا 3 بأي منهما. [10] عند تنشيط مستقبلات البروتين G، يتم إطلاق معقد بيتا جاما G من وحدة ألفا G بعد تبادل GDP-GTP.

وظيفة

يمكن لمجمع G βγ الحر أن يعمل كجزيء إشارة بحد ذاته، عن طريق تنشيط رسل ثانويين آخرين أو عن طريق التحكم في قنوات الأيونات بشكل مباشر.

على سبيل المثال، يمكن لمركب G βγ ، عند ارتباطه بمستقبلات الهيستامين ، تنشيط فسفوليباز A 2. من ناحية أخرى، تعمل مجمعات G βγ المرتبطة بمستقبلات الأستيل كولين المسكارينية على فتح قنوات البوتاسيوم المقترنة بالبروتين G الموجهة للداخل (GIRKs) مباشرة. [11] عندما يكون الأستيل كولين هو الربيطة خارج الخلية في المسار، تستقطب خلايا القلب بشكل طبيعي لتقليل تقلص عضلة القلب. عندما تعمل مواد مثل المسكارين كربيطة، تؤدي الكمية الخطيرة من فرط الاستقطاب إلى الهلوسة. لذلك، يلعب الأداء السليم لمركب G βγ دورًا رئيسيًا في صحتنا الفسيولوجية. الوظيفة الأخيرة هي تنشيط قنوات الكالسيوم من النوع L ، كما هو الحال في علم الأدوية لمستقبلات H 3 .

البروتينات G غير المتجانسة الثلاثية في النباتات

تختلف إشارات البروتين ج غير المتجانسة في النباتات عن نموذج الحيوانات المتعددة الخلايا على مستويات مختلفة. على سبيل المثال، وجود ألفا ج كبير جدًا، وفقدان ألفا ج، ومنظم إشارات البروتين ج (RGS) في العديد من سلالات النباتات. [12] بالإضافة إلى ذلك، فإن البروتينات ج ليست ضرورية للبقاء في النباتات ثنائية الفلقة، في حين أنها ضرورية لبقاء النباتات أحادية الفلقة.

مراجع

  1. ^ Hurowitz EH, Melnyk JM, Chen YJ, Kouros-Mehr H, Simon MI, Shizuya H (أبريل 2000). "التوصيف الجينومي لجينات الوحدة الفرعية ألفا وبيتا وجاما للبروتين ج البشري غير المتجانس". DNA Research . 7 (2): 111–20. doi : 10.1093/dnares/7.2.111 . PMID  10819326.
  2. ^ Nature Reviews Drug Discovery GPCR Questionnaire Participants (يوليو 2004). "حالة أبحاث مستقبلات البروتين المقترن بالج في عام 2004". Nature Reviews. Drug Discovery . 3 (7) (3 ed.): 575, 577–626. doi :10.1038/nrd1458. PMID  15272499. S2CID  33620092.
  3. ^ فونغ بي كيه، هيرلي جيه بي، ستراير إل (يناير 1981). "تدفق المعلومات في سلسلة النوكليوتيدات الدورية المحفزة بالضوء للرؤية". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 78 (1): 152-156. رمز Bibcode :1981PNAS...78..152F. doi : 10.1073/pnas.78.1.152 . PMC 319009. PMID  6264430. 
  4. ^ Cerione RA, Sibley DR, Codina J, Benovic JL, Winslow J, Neer EJ, Birnbaumer L, Caron MG, Lefkowitz RJ, et al. (أغسطس 1984). "إعادة تكوين نظام أدينيلات سيكليز حساس للهرمون. يمنح مستقبل بيتا الأدرينالي النقي وبروتين تنظيم نوكليوتيد الجوانين استجابة هرمونية للوحدة الحفزية المذابة". مجلة الكيمياء الحيوية . 259 (16): 9979-82. doi : 10.1016/S0021-9258(18)90913-0 . PMID  6088509.
  5. ^ May DC, Ross EM, Gilman AG, Smigel MD (ديسمبر 1985). "إعادة تكوين نشاط أدينيلات سيكليز المحفز بالكاتيكولامين باستخدام ثلاثة بروتينات نقية". مجلة الكيمياء الحيوية . 260 (29): 15829–33. doi : 10.1016/S0021-9258(17)36333-0 . PMID  2999139.
  6. ^ Strathmann MP, Simon MI (يوليو 1991). "وحدات G alpha 12 وG alpha 13 الفرعية تحدد فئة رابعة من وحدات G البروتينية ألفا الفرعية". وقائع الأكاديمية الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة الأمريكية . 88 (13): 5582–6. Bibcode :1991PNAS...88.5582S. doi : 10.1073 /pnas.88.13.5582 . PMC 51921. PMID  1905812. 
  7. ^ ab Qin K, Dong C, Wu G, Lambert NA (أغسطس 2011). "التجميع المسبق غير النشط للمستقبلات المقترنة بـ G(q) ومركبات ثلاثية غير متجانسة من G(q). علم الأحياء الكيميائي الطبيعي . 7 (10): 740–7. doi :10.1038/nchembio.642. PMC 3177959. PMID  21873996 . 
  8. ^ abcd Saroz, Yurii; Kho, Dan T.; Glass, Michelle; Graham, Euan Scott; Grimsey, Natasha Lillia (2019-10-19). "مستقبل القنب 2 (CB 2) يرسل إشارات عبر G-alpha-s ويحفز إفراز السيتوكين IL-6 وIL-10 في كريات الدم البيضاء الأولية البشرية". ACS Pharmacology & Translational Science . 2 (6): 414–428. doi : 10.1021/acsptsci.9b00049 . ISSN  2575-9108. PMC 7088898. PMID 32259074  . 
  9. ^ Zhuang, Xiaoxi; Belluscio, Leonardo; Hen, Rene (15 أغسطس 2000). "G OLFα يتوسط إشارات مستقبلات الدوبامين D1". مجلة علوم الأعصاب . 20 (16): RC91. doi :10.1523/JNEUROSCI.20-16-j0001.2000. ISSN  0270-6474. PMC 6772608. PMID 10924528  . 
  10. ^ Schmidt CJ, Thomas TC, Levine MA, Neer EJ (يوليو 1992). "خصوصية تفاعلات بيتا وجاما للبروتين ج". مجلة الكيمياء الحيوية . 267 (20): 13807-10. doi : 10.1016/S0021-9258(19)49638-5 . PMID  1629181.
  11. ^ جولاتي إس، جين إتش، ماسوهو آي، أوربان تي، كاي واي، باردون إي، مارتيميانوف كيه إيه، كيسر بي دي، ستيوارت بي إل، فورد سي بي، ستيارت جيه، بالتشيوسكي كيه (2018). "استهداف إشارات مستقبلات البروتين ج المقترنة على مستوى البروتين ج باستخدام مثبط انتقائي للأجسام النانوية". نيتشر كوميونيكيشنز . 9 (1): 1996. رمز Bibcode :2018NatCo...9.1996G. doi :10.1038/s41467-018-04432-0. PMC 5959942. PMID  29777099 . 
  12. ^ Mohanasundaram, Boominathan; Dodds, Audrey; Kukshal, Vandna; Jez, Joseph M; Pandey, Sona (4 أبريل 2022). "توزيع مكونات البروتين ج والتاريخ التطوري لها في سلالات النباتات والطحالب". علم وظائف الأعضاء النباتية . 189 (3): 1519-1535. doi :10.1093/plphys/kiac153. PMC 9237705. PMID  35377452 . 
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=البروتين_G_المتغاير_الثلاثي&oldid=1220915021"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate