| Subunitatea alfa a proteinei G | |
|---|---|
| complexul himeric G tα / G iα heterotrimeric și subunitatea G βγ | |
| Identificatori | |
| Simbol | G-alfa |
| Pfam | PF00503 |
| Clanul Pfam | CL0023 |
| InterPro | IPR001019 |
| SCOP | 1gia |
| SUPERFAMILIE | 1gia |
| CDD | cd00066 |
| Structuri proteice disponibile | |
| Pfam | structurilor |
| PDB | RCSB PDB ; PDBe ; PDBj |
| PDBsum | Model 3D |
Guanina - proteine de legare a nucleotidelor (așa-numitele proteine G ) - proteine heterotrimerice legate de membrană , formate din trei subunități, numite „alfa”, „beta” și „gamma” (G α , G β , G γ ). [1] Proteinele G heterotrimerice și receptorii lor cuplati cu proteinele G ( GPCR ) sunt unul dintre cele mai comune sisteme de semnalizare intracelulară în celulele animale , în special în celulele de mamifere . Acestea reglează o gamă foarte largă de procese, precum senzațiile senzoriale ( viziunea , gustul , mirosul ), creșterea, dezvoltarea, diferențierea și reproducerea celulelor, secreția hormonală [2] .
Pe suprafața celulei , legarea hormonilor și neurotransmițătorilor de GPCR activează receptorul , provocând tranziții conformaționale care, la rândul lor, activează proteina G situată pe suprafața interioară a membranei celulare. Activarea proteinei G face ca GDP să se detașeze de subunitatea sa α, iar GTP îi ia locul . Legarea GTP duce din nou la o modificare a conformației subunității α , ceea ce permite heterotrimerului proteinei G legat de receptor (forma inactivă) să se desprindă de acesta și să se disocieze într-o subunitate α activă legată de GTP și heterodimer βγ. . Subunitatea α și heterodimerul βγ activează efectorii din aval, cum ar fi adenilat ciclaza , fosfodiesteraza , fosfolipaza C și canalele ionice . Acești efectori, la rândul lor, cresc sau scad concentrațiile intracelulare ale mesagerilor secundari, cum ar fi cAMP , diacilglicerol , sodiu sau calciu , care în cele din urmă conduc la formarea unui răspuns fiziologic, de obicei prin modificări ale transcripției genelor . Ciclul este finalizat prin hidroliza GTP -ului cuplat alfa la GDP , ceea ce duce la reasociere a subunității α și a heterodimerului βγ și la legarea ulterioară a heterotrimerului proteinei G la receptor [3] . Durata semnalului de la receptorul cuplat cu proteina G depinde de stabilitatea subunității α cuplate cu GTP, care poate fi reglată prin proteine RGS (regulator of G protein signaling) sau modificări post - translaționale [4] . Există mai multe izoforme ale fiecărei subunități, dintre care multe au mai multe variante de splicing , care împreună permit formarea a mii de proteine G diferite. Combinația specifică de subunități din fiecare heterotrimer al proteinei G afectează nu numai receptorul de care se poate lega, ci și efectorii pe care îi activează, permițând un răspuns fiziologic țintit la fiecare tip de stimul [5] [6] . Una sau mai multe subunități de proteină G au modificări lipidice care le direcționează către o zonă specifică a membranei citoplasmatice și contribuie la interacțiunea proteină-proteină. Familia este formată din subunități G α , care sunt GTPaze slabe . Proteinele G sunt în general clasificate în funcție de structura lor primară și de funcția subunităților lor G α , care la mamifere sunt clasificate în mai multe subtipuri: G sα , G q α , G i α , transducină , gustducin și G 12 α ; există, de asemenea, mai multe clase de subunități α vegetale și fungice . Fiecare subunitate α constă din două domenii: un domeniu de legare a GTP și un domeniu de inserție elicoidal [7] . Domeniul de legare a GTP este omolog cu GTPazele mici asemănătoare Ras și include două regiuni de comutare, I și II, care efectuează o schimbare conformațională în momentul activării proteinei G. Comutatoarele sunt bucle de elice α cu o conformație sensibilă la nucleotidele de guanină . Domeniul de inserție elicoidal este situat între domeniul de legare a GTP înainte de comutarea I și este unic pentru proteinele G. Funcționează ca un izolator pentru interacțiunea nucleotidei de guanină cu domeniul de legare a GTP și este absolut necesar pentru disocierea nucleotidei.