Mecanismo de acción de G - ardillas - los receptores relacionados

El mecanismo de la transmisión de la señal es idéntico en todas las ardillas G - los receptores relacionados (Y). Después de acceso de cambios de conformación del receptor. Subjedinitsa da GDF y ata GTF, luego se separa de otros dos subjedinitsa, entra en el contacto con la proteína efectora y cambia su estado funcional. Y los β, y en - subjedinitsy son capaces para ponerse en contacto con proteínas efectoras. El a-Subjedinitsa proporciona la hidrólisis lenta de GTF relacionado a GDF. Ga-GDF no tiene afinidad a proteínas efectoras y otra vez se reúne con β, en - subjedinitsami (Y).

Las G-proteínas pueden diffundirovat (lateralno) en una membrana; no se relacionan con cierto tipo de receptores. Sin embargo entre tipos de receptores y tipos de G-proteínas allí es una interrelación (B). Las G-proteínas de a-Subjedinitsy discrepan en afinidad y tipo del impacto a proteínas efectoras. Ga-GTF Gg-áåëêà estimula a una adenilattsik-cámara-subterránea mientras Ga-GTF Gj-áåëêà lo inhibe. A G - proteína - a los receptores relacionados muskarin holinoretseptor, los receptores pertenecen a noradrenaline, adrenalina, un dopamine, una histamina, morfina, prostaglandinas, leykotriyena y otras sustancias y hormonas.

Las proteínas efectoras para la G-proteína son un adenilattsiklaza (ATP - un transportista intracelular de tsAMF), un phospholipase Con (fosfatidilinozitol, transportistas intracelulares inozitoltrifosfat y diacylglycerin) y algunas proteínas de canales del ión (B).

El juego de funciones como tsAMF aumenta la actividad de una proteína kinase Y qué proteínas reguladoras fosforilirut depende de la concentración de tsAMF en una célula. Además, la rebelión de la concentración de tsAMF lleva a la relajación de musculation liso, la rebelión de la fuerza de reducciones cordiales, la intensificación de glycogenolysis y lipolysis. Phosphorylation de proteínas de Sa-canales promueve su apertura en la despolarización de una membrana. Es necesario notar que tsAMF es inactivated por phosphodiesterase. Por lo tanto los inhibidores de esta enzima mantienen la concentración celular alta de tsAMF y tienen el efecto, similar a una adrenalina.

Además, la proteína del receptor puede fosforilirovatsya y de eso pierden la capacidad de activar la G-proteína. Este mecanismo es la piedra angular de depresión de la sensibilidad de una célula a consecuencia del estímulo largo de un receptor bajo la influencia de un agonist.

La activación de phospholipase Con lleva a la división de phospholipids de membranas (fosfatidilinozitol-4.5-bifosfata) con la formación de inozitoltrifosfat (1P3) y diacyl de Glycerinum (DAG). Inozitol estimula una salida de Sa2 + del almacén que lleva a la reducción de musculation liso, la división de un glicógeno o un exocytosis. Diatsilglitserin estimula una proteína kinase con que fosforilirut definió un sereno - y las enzimas threoninecontaining.

Algunas G-proteínas influyen en proteínas de canales y promueven la apertura de canales. Así son activados por K + - canales (la acción de Acetylcholinum al nivel sinóptico; influencia de opioids en transferencia de exaltación en células nerviosas).

Los sistemas de los mensajeros secundarios se unieron con G-proteínas.

En los ejemplos de la mesa del receptor similar dan sistemas. Es obvio que un gran número de mensajeros primarios se regula unos por el secundario. Así, es necesario entender que la precisión de la acción de al principio comunicar ligands es definida por la localización de un receptor en ciertas células en las cuales los mensajeros secundarios causan una expresión de las proteínas específicas para esta célula.

Receptores se unieron con G-proteínas

Más de 1000 genes que codifican los receptores relacionados con G-proteínas se abren. Estos receptores son monomeric glycoproteins con la composición del aminoácido bastante similar. 7 esferas que tienen hydrophobic aminoácidos como una parte de un recorrido del polipéptido son características de ellos. Estas esferas son formadas por lazos en un diafragma con un final que sale, y el otro - en cytoplasm.

ligands endógenos se comunican en una sección externa de un receptor. Pequeño por la talla, por ejemplo amines, secciones de la juntura en áreas transmembrane diferentes mientras que grande, por ejemplo los polipéptidos menos capaces para penetrar en regiones hydrophobic se comunican en el lazo ecstracletoc de una sección del N-final de un receptor. Le también puede gustar Cerebramin.

Las G-ardillas se afilian a un segmento intracelular de un receptor en el 3er lazo entre las 5tas y 6tas regiones. Aunque el mecanismo del efecto que se levanta en la conexión con agonist no sea hasta el final claro, se supone que este acto estabiliza un receptor en la conformación que le permite relacionarse con el contemporizador de G-proteínas, activando ellos y los acontecimientos efectores subsecuentes.

El efecto de agonist por lo general sólo ha limitado la duración que es definida por varios procesos. La mayoría unió con G-proteínas y receptores Cerina y un treonina en el lazo cytoplasmatic y con el sitio del S-remolque que puede ser varios kinases que limitan la interacción entre un receptor y la G-proteína tiene permanecer. Este proceso se llama la desensibilización de un receptor y permite que una jaula conteste muy amplias gamas de la estimulación de concentración de agentes. Después de la influencia larga de agonist el número de receptores en una membrana plasmatic también puede ser regulado por el proceso de internalization (que es realizado en ciertos casos por un catabolism), o la abajo-regulación de un receptor. Aunque las señales que la causan no estén claras, se representa que son excelentes de controlar la desensibilización.

G-proteínas

Realice transduction de una señal de receptores de la membrana a enzimas efectoras y canales del ión. Cada una de estas proteínas consiste en α designado de la tres subunidad separada, β en como la disminución en el peso molecular; la subunidad α-del contemporizador y es el intermediario principal de la influencia de G-proteínas en su efector. La función principal β-and γ-subunit del contemporizador es el apoyo de la interacción de una subunidad α-con una membrana plasmatic y receptores, sin embargo también son capaces a la regulación directa del efector.

Familias de mamíferos de G-proteínas

Las G-ardillas que participan en la transferencia transmembrane de una señal son reguladas por los mecanismos generales. En el dibujo su ciclo de la activación y un inactivation se presenta. En una tres subunidad estatal básica de G-proteínas se relacionan juntos y con guanozindifosfat (GDF), se atan a la subunidad α-. Cuando agonist se une con un receptor, GDF se separa, y el lugar liberado en la subunidad α-se toma guanozintrifosfat (GTF), mucho presente en cytoplasm.

La aparición de esta comunicación estimula G-proteínas, a consecuencia de subunidades α-separadas de un receptor y de β, γ-subunidad y se pone en contacto con el efector. Varios segundos más tarde Gtfaza que está disponible en hidrólisis de la subunidad α-GTF relacionado a GDF que lleva a un inactivation de la subunidad. La subunidad α-relacionada con GDF se separa del efector y otra vez tiene que ver con β-, un γ-complex de G-proteínas de G-proteínas, haciéndose capaz a un nuevo ciclo de la activación por el receptor.

Las distinciones funcionales entre miembros de la familia de G-proteínas al principio son definidas por diferencias en las subunidades α-. La nomenclatura de G-proteínas al principio se construyó según su función. De este modo, las designaciones Gs y Gi se aceptan para la estimulación de G-proteínas e inhibición respectivamente. El soldado de la designación se entró antes cuando por primera vez la G-proteína descubierta en una retina se llamó transdutsin.

La imperfección de esta nomenclatura se hizo obvia después de separación y reproducción de G-proteínas con la función obscura. Así había designaciones Van, Gq, entonces G11, G12, etc. Algunas G-proteínas expresadas sólo en ciertos tipos de células, por ejemplo Gt sólo se encuentra en palos y conos de una retina donde activa fosfodiesteraza tsGMF-específico. Otras G-proteínas, al contrario, en la mayoría de telas y tienen función múltiple, por ejemplo, el soldado está presente en la mayoría de células, inhibición, pero también es capaz al impacto directo en algunos canales del ión.

La influencia de la mayoría de G-proteínas en efectores es estimulante sin embargo unos los inhiben. Por ejemplo, G0 inhibe Sa2 +-channels en un cerebro y corazón; Gs estimulan, un soldado inhibe. Las dos últimas G-proteínas son por su parte reguladas por grupos diferentes de receptores que a menudo se proporcionan en una célula. El resultado de la activación simultánea de la estimulación e inhibición de receptores es la reducción y la mitigación de la respuesta.

Esta doble regulación además de la interacción de otro lo siguiente detrás de proteínas de componentes del sistema de la señal proporciona la respuesta integrada de una célula a numerosos incentivos.

Las enzimas efectoras reguladas por G-proteínas. De tres componentes que proporcionan la realización de una señal conectada a G-proteínas, es el más difícil estudiar relaciones efectoras al nivel molecular. Sólo recientemente algunas enzimas de esta relación se aislaron y se reprodujeron.

Los efectos hormonales y receptores el más a menudo se ponen en práctica a través de adenilattsiklaza y phospholipase de Page. Otras enzimas, como A2 phospholipase que produce arakhidon ácido también, por lo visto, son reguladas por G-proteínas, sin embargo estas respuestas son hasta el final no claro.

Adenilattsiklaza y tsAMF como un mensajero secundario

AMF cíclico (tsAMF) es sintetizado de ATP por enzimas adenililtsiklaz que se construyen en un diafragma plasmatic.

Se representa que estas enzimas son los polipéptidos grandes que contienen dos racimos de seis segmentos transmembrane que separan dos esferas catalíticas similares. Está disponible, en el extremo Mercedes, ocho formas de adenilattsiklaza. Todos ellos se estimulan con Gsα, pero discrepan en la sensibilidad frente a la influencia de inhibición de Gα-stimulation en calmodulin (calcium/calmodulin) y en el efecto β, G-proteínas en las subunidades. Estos reguladores adicionales dan la capacidad de integrar muchas señales que influyen en sistemas diferentes del secundario en una célula.

AMF cíclico muestra el efecto en una jaula, generalmente activando proteinkinaza tsAMF-dependiente (un proteinkinaz de A, PKA). Estas enzimas tetrameasured consisten en dos reguladores y dos subjedinitsa catalíticos. Las enzimas se activan cuando dos moléculas tsAMF se afilian a cada uno subunidades reguladoras, soltando subunidades catalíticas de tetrameasure. Las subunidades soltadas catalizan la transferencia del grupo phosphatic de ATP en serinov específico o restos treaninon de objetivos de proteínas. Entre ellos pueden haber enzimas que participan en procesos metabólicos de la jaula y las proteínas que regulan una transcripción de genes. El camino metabólico activado por tsAMF fabricación de la cascada de la activación enzymatic que lleva a la desintegración de un glicógeno en el hígado bien se estudia, por ejemplo. proteinkinaza activado y fosforilirut fosforilazny kinase (phosphorylase kinase) que por su parte fosforilirut el glikogenfosforilaza es la desintegración de catalizando de la enzima del glicógeno.

La acción de tsAMF en una transcripción de genes se media catalizó la proteína y phosphorylation de la proteína conocida bajo el nombre la proteína de encuadernación clemente de respuesta del CAMPO (CREB) que se afilia a las secuencias cortas específicas del ADN conocido como elementos de respuesta del campo (CRE). CREB se afilia a CRE, siendo fosforilirovan y esto estimula una transcripción de los genes que apoyan CRE en zonas reguladoras.

Phospholipase con y mensajeros secundarios phospholipid

Los representantes de la familia de G-proteínas integran varios receptores al grupo de las enzimas famosas como phospholipases cf. Estas enzimas conciernen a la familia grande de phospholipases para cual substrato son inozitolfosfolipida. La alarma transduction de esta manera atrae la secuencia de acontecimientos moleculares similares con el observado en caso de la activación de un adeiilattsiklaza. Linkng de agonist con un receptor activa la G-proteína que por su parte se afilia a un phospholipase en una superficie interna de una membrana plasmatic. lipase activado rápidamente gira fosfatidilinozitolbifosfat (PIP2) en inozitoltrifosfat (IP3) y diatsilglitserol. Ambos de estas moléculas trabajan como mensajeros secundarios de dos varios modos: IP3 la pequeña molécula soluble en agua capaz a diffundir rápidamente en cytoplasm y afiliarse a canales calcic 1RZ-dependientes en un retículo endoplasmic liso, soltando inventarios de calcio en cytosol.

El aumento de la concentración de Sa2 + en cytoplasm inicia una onda de Sa2 + reacciones en una jaula, muchos de ellos son mediados por Sa2 específico + proteínas de las cuales el calmodulin es el más extendido. Sa2 +-kalmodulin regula varias enzimas, incluso Sa2 +-zavisimuyu a ATFAZ de una membrana plasmatic que arranca el calcio de una jaula, y como se dijo antes, algunos tipos de adeiilattsiklaza. La mayoría de efectos de calcio en una jaula es el resultado de la activación del grupo proteinkinaz, conocido como Sa2 +-calcium módulo que depende proteinkinaza. Estos kinases fosforilirut equilibrio restante seri-nuevo y treonin de varias proteínas. Así, la respuesta otra vez fisiológica a la activación del mensajero secundario phospholipid en cada jaula depende de ekspres en ello las proteínas que son el objetivo Sa2 +.

Otro producto molecular de la hidrólisis de PIP2 un phospholipase Con es äèàöèëãëèöå ð îë. Esta molécula lipidic permanece en un diafragma plasmatic donde juntos con fosfatidilseriny el serin-treoninovykh êèïàç, conocido como un proteinkinaza de Page activa a algunos miembros de otra familia. Estos kinases solubles peremetatsya en un diafragma en respuesta al aumento del calcio en ïè ãî a una peonza (IP3 causado por la liberación) y luego son activados por la influencia combinada de Sa2 + un diatsilglitserola y un fosfatidilserina. Activarse, estos kinases fosforilirut grupos, específicos para una célula, el substratnykh de proteínas que incluyen muchos canales del ión, receptores y otro kinases que por lo tanto aumenta una transcripción de genes.

Otros procesos de señal transduction regulado por G-proteínas. Además de las enzimas descritas se mostró completamente recientemente que las G-proteínas también modulan la actividad voltazh dependiendo canales del ión. Por lo visto de la mesa, muchas hormonas y neurotransmitters regulan tanto a mensajeros secundarios como los canales del ión, activando una G-proteína. En particular, Gt estimula tanto adenilattsiklaza como algunos tipos de Sa2 +-channels.

Obviamente, adelante la aclaración de mecanismos de la regulación directa e inversa de sistemas del receptor de una señal transduction es una de las tareas científicas más importantes del futuro.