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G蛋白的循環或活化(G Protein Cycle)
發布日期:2022-08-18 10:47:25


G蛋白的循環或活化(G Protein Cycle)


G蛋白偶聯型受體的信號轉導途徑中的第一個信號傳遞分子是G蛋白,其活化過程稱為G蛋白循環。


G蛋白以α、βγ亞基三聚體的形式存在于細胞質膜內側。α亞基已發現有20余種,分子量為36~52kd。α亞基具有多個活化位點,其中包括可與受體結合并受其活化調節的部位、與βγ亞基相結合的部位、GDP或GTP結合部位以及與下游效應分子相互作用的部位等等。α亞基還具有GTP酶活性。α亞基結合GDP時是無活性狀態,而與GTP結合時則為有活性狀態,GTP的水解又使其返回無活性狀態。


G蛋白中的β和γ亞基亦有數種,但不及α亞基種類多。在細胞內,β和γ亞基形成緊密結合的二聚體,只有在蛋白變性條件下方可解離,因此可以認為它們是功能上的單體。βγ亞基的主要作用是與α亞基形成復合體并定位于質膜內側。近年來的研究表明,βγ亞基亦可作用于其下游效應分子。


G蛋白循環的具體過程可見圖21-11。當物理或化學信號刺激受體時,受體活化G蛋白使之發生構象改變。α亞基與GDP的親和力下降,結合的GDP為GTP所取代。α亞基結合了GTP后即與βγ亞基發生解離,成為活化狀態的α亞基。活化了的α亞基此時可以作用于下游的各種效應分子。這種活化狀態將一直持續到GTP被α亞基自身具有的GTP酶水解為GDP。一旦發生GTP的水解,α亞基又再次與βγ亞基形成復合體,回到靜止狀態,重新接受新的化學信號。


由于G蛋白的種類不同,因此G蛋白可以作用于不同的效應分子,或對同一效應分子進行不同的調節





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