¿Qué tipos específicos de proteínas G se incluyen?

Después de que el receptor se une al ligando, se une a la proteína de acoplamiento en la membrana, lo que hace que libere el factor activo y luego reaccione con el efector. Debido a que las estructuras y funciones de estas proteínas de acoplamiento son muy similares y todas pueden unirse e hidrolizar GTP, a menudo se las llama proteínas G o proteínas reguladoras de nucleótidos de guanina.

(1) Clasificación de las proteínas G

Existen más de 40 tipos de proteínas G, la mayoría de las cuales se encuentran en la membrana celular, constituyéndose en tres subtipos: α, β, y γ composición unitaria, el peso molecular total es de aproximadamente 100 kDa. Entre ellas, la subunidad β es muy similar en la mayoría de las proteínas G, con un peso molecular de aproximadamente 36 kDa. El peso molecular de la subunidad γ está entre 8 y 11 kDa. Excepto Gt, las subunidades γ de la mayoría de las proteínas G son las mismas. La diferencia entre las dos subunidades de βγ puede dividir a las proteínas G en seis categorías: Gs, Gi, Go, Gq, G y Gt. Estos diferentes tipos de proteínas G desempeñan diferentes funciones en el proceso de señalización. Además, existe otro tipo de proteína G en las células. Este tipo de proteína G tiene un sitio de unión para los nucleótidos aviares y tiene actividad GTPasa. Su función también está regulada por los nucleótidos aviares, pero no tiene nada que ver con la entrega de información transmembrana. no parece estar directamente relacionado. Es estructuralmente diferente de la proteína G antes mencionada. El peso molecular es menor, entre 20-30 kDa. No existe como trímeros α, β y γ, sino como moléculas monoméricas, por lo que se llama proteína G pequeña (proteína G pequeña). ). proteínas). Por ejemplo, el producto de expresión ras es una proteína G pequeña. La proteína G pequeña tiene homología con la proteína ras y ambas pertenecen a la superfamilia ras. Hay alrededor de 50 miembros de la superfamilia ras en las proteínas G de mamíferos, que se pueden dividir en tres subfamilias principales: Ras, Rho y Rab según su homología de secuencia.

(2) Proteínas G y transmisión de señales

Después de interactuar con sus ligandos correspondientes, los receptores de la superficie celular pueden acoplarse con diferentes tipos de proteínas G para ejercer diferentes funciones biológicas. efecto de aprendizaje. Varios receptores acoplados a proteínas G tienen las mismas características estructurales y funcionales: el peso molecular es de aproximadamente 40-50 kDa, consta de 350-500 grupos de aminoácidos, formando 7 segmentos de hélice α compuestos de aminoácidos hidrófobos, repetidos 7 veces a través de la bicapa lipídica. de la membrana celular. El extremo N de la cadena peptídica está fuera de la membrana celular y el extremo C está dentro de la célula. A menudo hay muchas modificaciones de azúcar en el extremo N. Desde un punto de vista funcional, la región de reconocimiento del receptor no está fuera de la membrana celular como generalmente se imagina. En realidad, está compuesta por siete segmentos transmembrana que forman una conformación espacial compleja mediante la interacción entre residuos de aminoácidos específicos. Una vez que el ligando se une a la región de reconocimiento, se produce un cambio conformacional de todo el receptor. El extremo C de la cadena peptídica del receptor y el tercer bucle intracelular que conecta los segmentos transmembrana quinto y sexto son los sitios de unión a la proteína G. La investigación actual ha descubierto que la familia de receptores de quimiocinas y algunos receptores de neurotransmisores pertenecen a la superfamilia de receptores 7 transmembrana acoplados a proteína G. Por ejemplo, Asp11, Llu275, Arg280 en el extremo N de la membrana extracelular de IL-8RA y Cys30 y Cys277 que pueden formar enlaces disulfuro desempeñan un papel importante en la unión a ligandos DRY en el segundo bucle citoplasmático inmediatamente después de la tercera membrana vacía; región La secuencia es necesaria para la unión a la proteína G.

(1) Gs: los receptores de la superficie celular se acoplan con los Gs (proteína estimulante de la adenilato ciclasa g, Gs) para activar la adenilil ciclasa, generar un segundo mensajero de AMPc y luego activar la proteína quinasa dependiente de AMPc.

(2) Gi: El acoplamiento de los receptores de la superficie celular con Gi (proteína inhibidora de adenilato ciclasa g, Gi) produce efectos biológicos opuestos a los Gs.

(3) Gt: Puede activar la fosfodiesterasa cGMP, que está relacionada con la visión.

(4) Ir: Puede producir una serie de efectos que la toxina de B. pertussis no provoca.

(5) Gq: Junto con PLC, juega un papel importante en el proceso de transmisión de señales de la vía del metabolismo del fosfatidilinositol.

(6) Proteína G pequeña: En los últimos años, los estudios han encontrado que las proteínas G pequeñas, especialmente los productos de expresión de algunos protooncogenes, tienen amplias funciones reguladoras. La proteína Ras participa principalmente en la proliferación celular y la transducción de señales; la proteína Rho desempeña un papel regulador en la composición de la red del citoesqueleto; la proteína Rab participa en la regulación del tráfico de membrana intracelular (tráfico de membrana). Además, las subfamilias Rho y Rab pueden estar involucradas en la polarización de los linfocitos y la presentación de antígenos, respectivamente. Algunas proteínas de señalización conectan la vía de la tirosina quinasa con algunas vías controladas por pequeñas proteínas G a través del dominio funcional SH-3. Por ejemplo, Rho (que tiene 30 homología con Ras) regula la actina en los microfilamentos en el citoplasma, afectando así. Morfología celular. Este hecho explica por qué algunas proteínas que contienen SH-3 se asocian o regulan la función de ciertos componentes del citoesqueleto.