Otevřít hlavní menu

Změny

Přidáno 4 716 bajtů ,  před 11 lety
Nový článek
[[Soubor:G-Protein.png|thumb|300px|Trojrozměrná struktura heterotrimerického G proteinu. α-podjednotka modře, βγ-podjednotka červeně a zeleně]]
'''G proteiny''' jsou rodinou [[GTPáza|GTPáz]] fungujících jako [[druhý posel|druzí poslové]] ve [[buněčná signalizace|vnitrobuněčné signalizaci]]. Existují u&nbsp;nich dvě [[konformace]]: "zapnutá", jsou-li navázány ke&nbsp;[[GTP]], a "vypnutá", mají-li navázán [[GDP]]. Přepínání mezi těmito stavy je zprostředkováno [[GEF]] ('''''g'''uanine nucleotide–'''e'''xchange '''f'''actor''), [[protein]]y, které katalyzují [[disociace|disociaci]] GDP z&nbsp;G&nbsp;proteinu; k&nbsp;vazbě GTP pak dochází samovolně v&nbsp;důsledku jeho vyšší koncentrace v&nbsp;[[cytoplazma|cytoplazmě]]. Změna konformace vyvolaná vazbou GTP umožňuje G proteinu aktivovat další proteiny buněčných signálních kaskád. Rychlost [[hydrolýza|hydrolýzy]] GTP závisí mj. na aktivitě [[GAP]] ('''''G'''TPase-'''a'''ccelerating '''p'''rotein'') proteinů, které mohou také reagovat na extracelulární signály.<ref name="Lodish">Lodish, H. et al.: ''Molecular Cell Biology, 5<sup>th</sup> edition''. W. H. Freeman & Co. New York, 2004, ISBN 0-7167-4366-3</ref>

Za objev a popsání funkce G proteinů obdrželi v roce [[1994]] [[Alfred G. Gilman]] a [[Martin Rodbell]] [[Nobelova cena za fyziologii a medicínu|Nobelovu cenu za fyziologii a medicínu]]. Gilman a Rodbell se původně snažili vysvětlit mechanismus stimulace buněk [[adrenalin]]em. Zjistili, že [[cytosol]]ické [[enzym]]y, jako např. [[adenylát cykláza]], nejsou aktivovány [[receptor]]em přímo, ale prostřednictvím G proteinu, který je receptorem aktivován, a může adenylát cyklázu stimulovat k produkci druhého posla, [[cAMP|cyklického AMP]].

== Signalizace ==

Existují dvě odlišné třídy G proteinů: ''heterotrimerické'' (velké) G proteiny, aktivované [[GPCR]] ('''''G'''-'''p'''rotein-'''c'''oupled '''r'''eceptor'') receptory, sestávající z &alpha; (''alfa''), &beta; (''beta'') a &gamma; (''gama'') [[podjednotka|podjednotek]] a ''monomerické'' G&nbsp;proteiny patřící do rodiny [[Ras_(protein)|Ras]] malých GTPáz. Malé GTPázy jsou monomerické proteiny sekvenčně homologické &alpha;-podjednotce heterotrimerických G proteinů.

=== Heterotrimerické G proteiny ===

[[Soubor:G Protein Cycle.png|thumb|400px|Cyklus aktivace a inaktivace heterodimerických G proteinů]]
Heterotrimerické G proteiny jsou v&nbsp;neaktivním stavu asociovány se&nbsp;[[GPCR|specifickými membránovými receptory]]. Skládají se z podjednotek G<sub>&alpha</sub>; a těsně svázaných G<sub>&beta;&gamma;</sub>. Po vazbě [[ligand]]u na receptor dochází k&nbsp;jeho konformační změně a je schopný katalyzovat (podobně jako [[GEF]]) výměnu GDP navázaného na G<sub>&alpha;</sub> podjednotce asociovaného G proteinu za GTP. Jakmile došlo k vazbě GTP, komplex G<sub>&alpha;</sub>•GTP disociuje od G<sub>&beta;&gamma;</sub> podjednotky, oba komplexy však zůstávají vázané v membráně, neboť G<sub>&alpha;</sub> a G<sub>&gamma;</sub> podjednotky mají [[kovalentní vazba|kovalentně]] vázaný [[lipid]]ový řetězec ([[myristoyl]]ový, [[palmitoyl]]ový nebo [[prenyl]]ový zbytek<ref name="enwiki">http://en.wikipedia.org/wiki/G_proteins#Lipidation</ref>), pomocí nějž jsou v membráně zakotveny.<ref name="Lodish"/> G<sub>&alpha;</sub> s navázaným GTP může aktivovat [[efektor]]ové proteiny, dokud nedojde k hydrolýze navázaného GTP na GDP. G<sub>&alpha;</sub> podjednotka je sama GTPázou, a je tak schopná [[katalýza|katalyzovat]] vlastní inaktivaci. Hydrolýzu může ještě urychlit protein [[RGS]] ('''''r'''egulator of '''G'''&nbsp;protein '''s'''ignaling'')<ref name="Lodish"/>, čímž se zkracuje doba, po kterou může G<sub>&alpha;</sub> podjednotka aktivovat efektorové proteiny. Po hydrolýze GTP se inaktivovaná G<sub>&alpha;</sub> podjednotka rychle opět asociuje s G<sub>&beta;&gamma;</sub>.

=== Malé GTPázy ===

Malé GTPázy vážou podobně jako heterodimerické G proteiny GDP/GTP a jsou zodpovědné za přenos signálu v buňce. Narozdíl od heterodimerických G proteinů existují jako monomery a k žádné disociaci po aktivaci tedy nedochází – fungují jako samostatná G<sub>&alpha;</sub> podjednotka heterotrimerických G proteinů. Do této třídy patří důležité regulační proteiny zejména z rodiny [[Ras (protein)|Ras]].

== Literatura ==

* {{Překlad|en|G protein}}
* Lodish, H. et al.: ''Molecular Cell Biology, 5<sup>th</sup> edition''. W. H. Freeman & Co. New York, 2004, ISBN 0-7167-4366-3

== Reference ==
<references/>