핵심 개념
이 기사에서는 G 단백질 결합 수용체, G 단백질의 구조, G 단백질 신호 전달의 기본 메커니즘 및 G 단백질 신호 전달 경로의 몇 가지 예에 대해 배웁니다.
.G 단백질 결합 수용체 신호 전달
G 단백질 신호 전달 경로는 유기체 세포가 서로 통신하는 일반적인 방법입니다. 세포 사이의 메시지
G 단백질 신호 전달에서, 화학 신호가 수용체에 결합 한 후, 수용체는 G 단백질이라 불리는 구조를 활성화시킨다. 다음으로, 이들 G 단백질은 다른 막 단백질과 상호 작용함으로써 메시지를 전진시킨다. 그런 다음이 단백질은 2 차 메신저 분자를 방출하여 세포의 반응을 시작하기위한 메시지를 더 전달합니다.
G 단백질 결합 수용체 신호 전달 성분
G 단백질 신호 전달 경로에는 세 가지 기본 단백질 성분이 있습니다.
- g 단백질 결합 수용체
- g 단백질
- 막 효소
G 단백질 결합 된 수용체 단백질은 전체 원형질 막을 가로 지르며, 세포 내부와 외부 모두에 닿는 부분. 수용체의 세포 내 부분은 G 단백질과 결합하며, 자체는 세포 내부의 인지질에 고정된다.
비활성화 될 때, G 단백질은 ATP와 유사한 에너지 저장 분자 인 구아노신 디 포스페이트 (GDP)에 결합한다. 그러나, GDP는 구아노신 트리 포스페이트 (GTP)에 비해 상대적으로 에너지가 열악하여 GDP를 대체하여 G 단백질을 활성화시킨다. 따라서, G 단백질의 "G"는 GDP와 GTP 사이의 이러한 중요한 상호 작용을 지칭한다.
.이 경로에 관여하는 막 효소는 수용체 및 G 단백질 근처에 위치하고있다. 결정적으로,이 효소는 화학 메시지를 전진하는 2 차 메신저 분자의 생성을 촉진합니다.
g 단백질 구조
G 단백질 신호 전달은 수많은 기능에 대해 광범위한 종의 종에 의해 사용되기 때문에, G 단백질의 구조는 상당히 달라질 수있다. 그러나, 각각의 G 단백질은 삼량 체를 형성하는데, 이는 알파, 베타 및 감마 서브 유닛의 세 가지 폴리펩티드 서브 유닛을 갖는다는 것을 의미한다. 각각의 서브 유닛에 대한 다른 유전자 코드, 폴리펩티드는 단백질 폴딩 중에 만 연결됩니다.
대부분의 다른 단백질과 유사하게, 각각의 G 단백질 서브 유닛은 다른 기능 및 활성을 갖는다. 알파 서브 유닛은 GDP 및 GTP에 결합하고 G 단백질 활성화를 담당한다. 대조적으로, 베타 및 감마 서브 유닛은 분자의 인지질 앵커에 결합하여 활성화에 역할을하지 않는다. 흥미롭게도, 신진 대사 및 신경 신호 전달의 일부 G 단백질 신호 전달 경로는 베타 및 감마 서브 유닛으로부터의 알파 서브 유닛의 분리를 포함한다. 그런 다음, 두 개의 별도의 단백질 조각은 둘 다 2 차 메신저를 개별적으로 생성하는 효소를 활성화합니다.
G 단백질 결합 수용체 신호 전향
G 단백질 신호 전달은 각 단백질 성분 사이의 화학 신호를 전달하는 간단한 절차를 따릅니다.
먼저, 세포 외부로부터의 화학적 신호는 수용체에 결합한다. 이것은 수용체의 단백질 구조를 이동시켜 GTP가 G 단백질 알파 서브 유닛에서 GDP를 대체 할 수있게한다. 결과적으로, GTP의 결합은 수용체로부터 방출되는 G 단백질을 활성화시킨다.
둘째, G 단백질의 인지질 앵커는 원형질막에서 자유롭게 확산됩니다. 결국, 활성화 된 G 단백질은 근처에 위치한 세포 효소에 결합한다.
셋째, G 단백질의 결합은 효소가 2 차 메신저 분자를 생성하는 것을 초래한다. 마지막으로,이 분자들은 원래 화학 신호를 전달하여 결국 원하는 세포 반응을 유발합니다.
G 단백질 결합 수용체 신호 전달 사례
G 단백질 신호 전달 경로는 세포 통신의 중요한 조각이며,이 경로는 인간의 많은 다른 신체 시스템에 존재합니다. 실제로, 많은 연구자들은 모든 제약 약물의 3 분의 1만큼 높은 경로를 대상으로 특정 생물학적 효과를 유도하거나 차단하는 것으로 추정합니다.
인체의 G 단백질 신호 경로의 몇 가지 예를 살펴 보겠습니다.
- 생식 개발
- 루테인니 화 호르몬 (LH) 및 여포 자극 호르몬 (FSH)은 G 단백질 결합 수용체를 활성화시킴으로써 인간 생식 시스템의 발달을 알립니다. 이 경로는 주기적 아데노신 모노 포스페이트 (CAMP)를 2 차 메신저로 사용합니다.
- 칼슘 조절
- 부갑상선 호르몬 (PTH) 및 칼시토닌은 G 단백질 신호 전달을 통해 뼈 조직 세포와 상호 작용합니다. 구체적으로, PTH는 뼈에서 칼슘의 혈액 스트림으로의 분해 및 방출을 신호하는 반면, 칼시토닌은 칼슘의 흡수를 신호한다. 이 경로는 또한 캠프를 2 차 메신저로 사용합니다.
- 냄새 (olfaction)
- 악취 분자는 G 단백질 신호 전달을 통해 후각 뉴런을 활성화 시키는데, 이것이 유기체가 냄새를 맡을 수있는 방법입니다. 이 경로는 또한 캠프를 2 차 메신저로 사용합니다.
- 혈압 조절
- Vasopressin (항 분생 호르몬 또는 ADH라고도 함)은 혈관의 세포를 활성화하여 G 단백질 신호 전달을 통해 혈압을 높이고 혈압을 높입니다. 이 경로는 이노시톨 트리 포스페이트 (IP3)와 디아 실 글리세롤 (DAG)을 2 차 메신저로 사용합니다.
- 심박수 규제
- 아세틸 콜린은 심장에서 G 커플 링 된 수용체 단백질과 상호 작용하여 심박수를 느리게한다. 이 경로는 G 단백질의 베타 및 감마 서브 유닛으로부터 분리 된 알파 서브 유닛을 포함하여 2 차 메신저 생산 효소를 독립적으로 활성화시킨다. .
