Mecanismo de ação de G - esquilos - os receptores ligados

O mecanismo da transmissão de sinal é idêntico em todos os esquilos G - os receptores ligados (E). Depois de acessão de modificações de conformação de receptor. Subjedinitsa dá GDF e anexa GTF, logo separa-se de dois outros subjedinitsa, entra no contato com a proteína effector e modifica o seu estado funcional. E os β, e em - subjedinitsy são capazes para contatar com a proteína effector. O a-Subjedinitsa fornece a hidrólise lenta do GTF ligado a GDF. Ga-GDF não tem afinidade à proteína effector e novamente reune-se com β, em - subjedinitsami (E).

A G-proteína pode diffundirovat (lateralno) em uma membrana; não se unem com certo tipo de receptores. No entanto entre tipos de receptores e tipos da G-proteína lá é uma relação mútua (B). A G-proteína de a-Subjedinitsy dissente em afinidade e tipo do impacto na proteína effector. Ga-GTF Gg-áåëêà estimula a um adenilattsik-bueiro enquanto Ga-GTF Gj-áåëêà o inibe. A G - proteína - aos receptores ligados muskarin holinoretseptor, os receptores pertencem a noradrenaline, adrenalina, um dopamine, uma histamina, morfina, prostaglandina, leykotriyena e outras substâncias e hormônios.

A proteína de Effector da G-proteína é um adenilattsiklaza (ATP - uma transportadora intracelular de tsAMF), um phospholipase com (fosfatidilinozitol, transportadoras intracelulares inozitoltrifosfat e diacylglycerin) e alguma proteína de canais de íon (B).

O jogo de funções como tsAMF aumenta a atividade de uma proteína kinase E que proteína reguladora fosforilirut depende da concentração de tsAMF em uma célula. Além disso, a insurreição da concentração de tsAMF leva a relaxamento de um musculation liso, insurreição da força de reduções cordiais, intensificação de glycogenolysis e lipolysis. Phosphorylation da proteína de Sa-canais fomenta a sua abertura na depolarização de uma membrana. É necessário notar que tsAMF é inactivated por phosphodiesterase. Por isso, os nervos inibidores desta enzima mantêm a alta concentração celular de tsAMF e têm o efeito, semelhante a uma adrenalina.

Além disso, a proteína de receptor pode fosforilirovatsya e disso perdem a capacidade de ativar a G-proteína. Este mecanismo é a pedra angular da depressão da sensibilidade de uma célula em consequência da estimulação longa de um receptor abaixo da influência de um agonist.

A ativação de phospholipase com leva à divisão de phospholipids de membranas (fosfatidilinozitol-4.5-bifosfata) com a formação de inozitoltrifosfat (1P3) e diacyl de Glycerinum (DAG). Inozitol estimula uma saída de Sa2 + do armazém que leva a redução de um musculation liso, divisão de um glicogênio ou um exocytosis. Diatsilglitserin estimula uma proteína kinase com o qual fosforilirut definiu um sereno - e as enzimas threoninecontaining.

Alguma G-proteína influi na proteína de canais e fomenta a abertura de canais. Assim ativam-se por K + - canais (a ação de Acetylcholinum ao nível sinótico; influência de opioids em transferência de exaltação em células nervosas).

Os sistemas dos mensageiros secundários uniram-se à G-proteína.

Nos exemplos de mesa do receptor semelhante os sistemas dão-se. É óbvio que um grande número de mensageiros primários se regula alguns pelo secundário. Assim, é necessário entender que a especificidade da ação de inicialmente comunicar ligands se define pela localização de um receptor em certas células nas quais os mensageiros secundários causam uma expressão da proteína específica para esta célula.

Receptores uniram-se a G-proteína

Abrem-se mais de 1000 genes que codificam os receptores unidos à G-proteína. Estes receptores são monomeric glycoproteins com a composição amino-ácida bastante semelhante. 7 domínios que têm hydrophobic amino ácidos como uma parte de um circuito de polipéptido são característicos deles. Estes domínios formam-se por laços em um diafragma com um fim que sai, e o outro - em cytoplasm.

ligands endógenos comunicam-se em uma seção externa de um receptor. Pequeno pelo tamanho, por exemplo amines, seções de junção em áreas transmembrane diferentes ao passo que grande, por exemplo os polipéptidos menos capazes para penetrar em regiões hydrophobic se comunicam no laço ecstracletoc de uma seção de N-fim de um receptor. Você também pode gostar de Cerebramin.

Os G-esquilos juntam um segmento intracelular de um receptor no 3o laço entre as 5as e 6as regiões. Embora o mecanismo do efeito que surge na conexão com agonist não esteja à altura do fim claro, supõe-se que este ato estabiliza um receptor na conformação que lhe permite interagir com o estivador da G-proteína, ativando eles e os eventos effector subsequentes.

O efeito de agonist normalmente só limitava a duração que se define por vários processos. A maioria uniu com G-proteína e receptores Cerina e um treonina no laço cytoplasmatic e no sítio de S-trailer que pode ser vários kinases que limitam a interação entre um receptor e a G-proteína tem permanecer. Este processo chama-se a dessensibilização de um receptor e permite a uma jaula responder muito amplas variações da estimulação de concentração de agentes. Depois da influência longa de agonist o número de receptores em uma membrana plasmatic também pode regular-se pelo processo de internalization (que se executa em certos casos por um catabolism), ou a abaixo-regulação de um receptor. Embora os sinais que lhe causam não sejam claros, representa-se que são excelentes de controlar a dessensibilização.

G-proteína

Execute a transdução de um sinal de receptores de membrana a enzimas effectors e canais de íon. Cada uma desta proteína compõe-se de α indicado de três subunidade separada, β no momento de como redução no peso molecular; a subunidade α-do estivador e é o intermediário principal da influência da G-proteína no seu effector. A função principal β-and γ-subunit do estivador é o suporte da interação de uma subunidade α-com uma membrana plasmatic e receptores, contudo são também capazes à regulação direta de effector.

Famílias de mamíferos de G-proteína

Os G-esquilos que participam na transferência transmembrane de um sinal regulam-se pelos mecanismos gerais. No desenho o seu ciclo da ativação e um inactivation apresenta-se. Em uma três subunidade estatal de base da G-proteína unem-se em conjunto e com guanozindifosfat (GDF), anexam-se à subunidade α-. Quando agonist se une a um receptor, GDF separa-se, e o lugar libertado na subunidade α-toma-se guanozintrifosfat (GTF), muito presente em cytoplasm.

A emergência desta comunicação estimula a G-proteína, em consequência de subunidades α-separadas de um receptor e de β, γ-subunidade e contata com effector. Vários segundos depois Gtfaza que está disponível na hidrólise de subunidade α-o GTF ligado a GDF que leva a um inactivation da subunidade. A subunidade α-unida com GDF separa-se de effector e novamente associa-se com β-, um γ-complex da G-proteína da G-proteína, ficando capaz a um novo ciclo da ativação pelo receptor.

As distinções funcionais entre membros da família de G-proteína inicialmente definem-se por diferenças nas subunidades α-. A nomenclatura da G-proteína construiu-se inicialmente segundo a sua função. Deste modo, as designações Gs e Gi aceitam-se para a estimulação de G-proteína e inibição respectivamente. Gi de designação introduziu-se antes quando pela primeira vez a G-proteína descoberta em uma retina se chamou transdutsin.

A imperfeição desta nomenclatura ficou óbvia depois de separação e clonagem da G-proteína com a função obscura. Então houve designações Vão, Gq, então G11, G12, etc. Alguma G-proteína expressa só em certos tipos de células, por exemplo Gt só encontra-se em paus e cones de uma retina onde ativa um fosfodiesteraza tsGMF-específico. Outra G-proteína, ao contrário, na maioria de tecidos e tem múltipla função, por exemplo, Gi está presente à maioria de células, inibição, mas é também capaz à influência direta em alguns canais de íon.

A influência da maioria de G-proteína em effectors é estimulante contudo alguns inibem-nos. Por exemplo, G0 inibe Sa2 +-channels em um cérebro e coração; Gs estimulam, umas inibições de Gi. Duas G-proteína última regula-se à sua vez por grupos diferentes de receptores que muitas vezes se fornecem em uma célula. O resultado da ativação simultânea da estimulação e inibição de receptores é a redução e a mitigação da resposta.

Esta regulação dupla além da interação de outro o seguinte atrás da proteína de componentes do sistema de sinal fornece a resposta integrada de uma célula a estímulos numerosos.

As enzimas de Effector regulam-se pela G-proteína. De três componentes que fornecem a realização de um sinal inter-relacionado à G-proteína, é o mais difícil estudar conexões de effector ao nível molecular. Só recentemente algumas enzimas desta conexão se isolaram e se clonaram.

Os efeitos hormonais e receptores muitas vezes implementam-se por adenilattsiklaza e phospholipase de Page. Outras enzimas, como A2 phospholipase que produz arakhidon ácido também, ao que parece, se regulam pela G-proteína, contudo estas respostas estão à altura do fim não claro.

Adenilattsiklaza e tsAMF como um mensageiro secundário

AMF cíclico (tsAMF) sintetiza-se de ATP por enzimas adenililtsiklaz que se constroem em um diafragma plasmatic.

Representa-se que estas enzimas são os grandes polipéptidos que contêm dois grupos de seis segmentos transmembrane que separam dois domínios catalíticos semelhantes. Está disponível, no extremo um Mercedes, oito formas de adenilattsiklaza. Todos eles estimulam-se com Gsα, mas dissentem na sensibilidade à influência de inibição de Gα-stimulation em calmodulin (calcium/calmodulin) e no efeito β, G-proteína nas subunidades. Estes reguladores adicionais dão a capacidade de integrar muitos sinais que influem em sistemas diferentes do secundário em uma célula.

AMF cíclico mostra o efeito em uma jaula, geralmente ativando proteinkinaza tsAMF-dependente (um proteinkinaz de A, PKA). Estas enzimas tetrameasured compõem-se de dois reguladores e dois subjedinitsa catalíticos. As enzimas ativam-se quando duas moléculas tsAMF juntam cada um subunidades reguladoras, lançando subunidades catalíticas de tetrameasure. As subunidades lançadas catalisam a transferência do grupo phosphatic de ATP no serinov específico ou treaninon permanece de objetivos de proteína. Entre eles podem haver enzimas que participam em processos metabólicos da jaula e a proteína que regula uma transcrição genética. O caminho metabólico ativado por tsAMF criação da cascata da ativação enzymatic que leva à desintegração de um glicogênio no fígado estuda-se bem, por exemplo. O proteinkinaza ativado e fosforilirut fosforilazny kinase (phosphorylase kinase) que à sua vez fosforilirut o glikogenfosforilaza é a desintegração de catalisando de enzima do glicogênio.

A ação de tsAMF em uma transcrição de genes medeia-se catalisou a proteína e phosphorylation da proteína conhecida abaixo do nome proteína de atadura clemente de resposta de CAMPO (CREB) que junta as sequências curtas específicas do ADN conhecido como elementos de resposta de campo (CRE). CREB junta CRE, sendo fosforilirovan e isto estimula uma transcrição dos genes que apoiam CRE em zonas reguladoras.

Phospholipase com e mensageiros secundários phospholipid

Os representantes da família de G-proteína integram vários receptores ao grupo das enzimas famosas como phospholipases cf. Estas enzimas concernem à grande família de phospholipases para que substrato são inozitolfosfolipida. A transdução alarmante deste modo atrai a sequência de eventos moleculares semelhantes ao observado em caso da ativação de um adeiilattsiklaza. Linkng de agonist com um receptor ativa a G-proteína que à sua vez junta um phospholipase em uma superfície interna de uma membrana plasmatic. O lipase ativado rapidamente vira fosfatidilinozitolbifosfat (PIP2) em inozitoltrifosfat (IP3) e diatsilglitserol. Ambas destas moléculas trabalham como mensageiros secundários de dois vários modos: IP3 a pequena molécula solúvel em água capaz a diffundir rapidamente em cytoplasm e juntar canais calcic 1RZ-dependentes em um retículo endoplasmic liso, lançando inventários de cálcio em cytosol.

O aumento na concentração de Sa2 + em cytoplasm inicia uma onda de Sa2 + reações em uma jaula, muitos deles medeiam-se por Sa2 específico + proteína da qual o calmodulin é o mais comum. Sa2 +-kalmodulin regula um número de enzimas, inclusive Sa2 +-zavisimuyu a ATFAZ de uma membrana plasmatic que extorque o cálcio de uma jaula, e como se disse antes, alguns tipos de adeiilattsiklaza. A maioria de efeitos de cálcio em uma jaula é o resultado da ativação do grupo proteinkinaz, conhecido como Sa2 +-calcium módulo que depende proteinkinaza. Estes kinases fosforilirut equilíbrio restante seri-novo e treonin de vária proteína. Assim, a resposta novamente fisiológica à ativação do mensageiro secundário phospholipid em cada jaula depende de ekspres nele a proteína que é objetivo Sa2 +.

Outro produto molecular da hidrólise de PIP2 um phospholipase com é äèàöèëãëèöå ð îë. Esta molécula lipidic permanece em um diafragma plasmatic onde em conjunto com fosfatidilseriny o serin-treoninovykh êèïàç, conhecido como um proteinkinaza de Page ativa alguns membros de outra família. Estes kinases solúveis peremetatsya em um diafragma em resposta ao aumento no cálcio em ïè ãî a um topo de fiação (IP3 causado pelo lançamento) e logo ativam-se pela influência combinada de Sa2 + um diatsilglitserola e um fosfatidilserina. Ativar-se, estes kinases fosforilirut grupos, específicos para uma célula, o substratnykh da proteína que inclui muitos canais de íon, receptores e outro kinases que como isso aumenta uma transcrição genética.

Outros processos da transdução de sinal regulam-se pela G-proteína. Além das enzimas descritas mostrou-se bastante recentemente que a G-proteína também modula a atividade voltazh dependendo canais de íon. Ao que parece da mesa, muitos hormônios e neurotransmitters regulam tanto mensageiros secundários como os canais de íon, ativando uma G-proteína. Especialmente, Gt estimula tanto adenilattsiklaza como alguns tipos de Sa2 +-channels.

Obviamente, além disso o esclarecimento de mecanismos da regulação direta e inversa de sistemas de receptor de uma transdução de sinal é uma das tarefas científicas mais importantes do futuro.