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- 发布时间
- 2022-10-18 01:41:01
G蛋白在信号转导过程中起着分子开关的作用。与GDP(紫色)结合后,G蛋白处于非活性状态。GTP取代GDP后,G蛋白活化并传递信号。G蛋白形式多样,大多数用于信号传递,有些则在诸如蛋白质合成中起重要作用。本文主要介绍异三聚体G蛋白,它由三条不同的链组成,分别为α(棕黄色)β(蓝色)γ(绿色)。红色部分是α亚基表面的一个环状结构,在信号传递中至关重要。
在细胞内还存在另一类G蛋白,这类G蛋白具有鸟核苷酸的结合位点,有GTP酶活性,其功能也受鸟核苷酸调节,但与跨膜信息传递似乎没有直接相关。在结构上不同于前述的G蛋白,分子量较小,在20-30kDa之间,不是以α、β、γ三聚体方式存在,而是单体分子,因此被称为小G蛋白(small G proteins)。如ras表达产物为一种小G蛋白。小G蛋白同ras蛋白具有同源性,同属于ras超家族(ras superfamily)。
典型的G蛋白偶联受体传递信号的基本原理是:特异性的配体结合到相应的7次跨膜的G蛋白偶联受体(GPCR)上,引起GPCR构象的变化;构象变化之后的GPCR能够结合相应的GDP结合状态的三聚体G蛋白,并诱导三聚体的Ga 亚基构象发生变化,释放结合的GDP。处于空置状态的Ga 亚基迅速与周围环境中的GTP结合。结合了GTP的Ga 亚基立即与GPCR和Gbg亚基复合物分离(如图)。自由的Ga 亚基和Gbg 亚基分别与下游的效应蛋白结合,通过调控效应蛋白的活性来实现信号的转导。Ga 亚基在同效应蛋白结合的同时或者之后,水解结合的GTP成为GDP,G蛋白激活代检测服务,于是Ga 亚基在自身的调节下关闭功能,回到非活性的GDP结合状态,并与Gbg 亚基形成三聚体,等待下一次信号转导。三聚体G蛋白就是通过这样的循环来实现分子信号的“开”与“关”,从而使得信号能够得到正确有效的传导。