G蛋白:功能与疾病

术语G 蛋白质 术语“蛋白质”是指可以结合核苷酸二磷酸鸟苷(GDP)和三磷酸鸟苷(GTP)的蛋白质的不均一基团。 它们在细胞外信号向细胞内和细胞内的转导和“翻译”中起关键作用。 膜结合的异三聚体G 蛋白质 它们是细胞外和细胞内空间之间的介体,位于细胞胞质溶胶中的所谓小G蛋白可确保信号在细胞内的传递。

什么是G蛋白?

G 蛋白质,也称为GTPases,代表一组不均一的蛋白质,它们在细胞外信号进入细胞内和细胞内的转导中起关键作用。 所有G蛋白的特征在于它们结合核苷酸GTP和GDP的能力。 它们可以分为膜结合的异源三聚体G蛋白和所谓的小单体G蛋白两大类。 单体G蛋白位于细胞的细胞质中,并充当细胞内信号转导的第二信使。 膜结合的G蛋白由α,β和γ亚基组成。 在非活动状态下,GDP绑定到alfa亚基。 细胞外刺激(信号)启动了一个过程,在该过程中GDP被GTP取代,并且同时在阿尔法亚基和βγ亚基之间发生解离。 两个β和γ亚基在随后的过程中作为β-γ亚基保留在一起,作为活性功能单元。 因此,用GTP替代GDP相当于从无效的“关闭位置”切换到有效的“开启位置”。

功能,动作和角色

人体细胞像动物细胞一样,受到细胞的保护。 细胞膜 不容易渗透到大 分子 或致病的 病菌。 一方面, 细胞膜 为内部细胞质和细胞核提供保护; 另一方面,对于细胞之间,细胞内以及细胞外和细胞内空间之间的必要的通信和信息交换,这可能是个问题。 膜异三聚体G蛋白的主要功能是从细胞外空间到细胞内部的信号转导,其中已知约有21个不同的α亚基。 信号转导对于信号的传输以及将特定“指令”翻译为细胞代谢过程至关重要。 接收通过信使物质从外部传输到细胞的重要消息的问题, 激素 或神经递质,将其翻译为细胞的“工作说明”,并将其在细胞内传递至第二信使,以确保在细胞质内进一步运输。 另外,转导过程在某些敏感刺激的传递中也起着重要作用,例如视觉,听觉, 味道气味。 信号转导对于某些调节电路的功能同样重要,通过调节电路,人体温度, 血液 压力, 功能和许多其他无意识参数受到控制。 简而言之,异源三聚体G蛋白锚定在 细胞膜 体现了信号传导物质的活性清除位点,这些物质以转化的形式传递到细胞内的小G蛋白上,充当第二信使。 小G蛋白已知有100多种不同形式,可在细胞内执行多种任务。 例如,他们参与了对 基因 表达,细胞骨架的组织,物质在细胞核与细胞质之间的运输以及物质与溶酶体的交换和细胞增殖。

形成,出现,性质和最佳值

如同所有其他蛋白质一样,G蛋白的基本构成要素是由所谓的蛋白原性形成的。 氨基酸,迄今已知的23种。 虽然细胞代谢能够合成大多数 氨基酸 本身,必须与食物一起摄取一些被指定为必需的氨基酸。 蛋白质的组装要么从头开始,要么通过串在一起进行 氨基酸 以基因预定的顺序或通过组装已经存在的部分拆卸的长链蛋白片段来组成片段。这些片段也可以由根据定义定义为少于100个氨基酸的肽或多肽组成 。 G蛋白的合成是在复杂的过程中在每个单个细胞中进行的,其基础是 基因 先前复制在mRNA中的片段,这些片段指定了每种蛋白质的氨基酸序列。 因为G蛋白质的多样性实际上参与了每个单个细胞的所有控制和调节过程,并且由于激活状态和失活状态之间的比率非常动态,因此它们的快照 浓度 或细胞中的活性是不可能的,也没有意义。 网络中G蛋白的总数是否在执行“正常”工作,只能通过以下方式间接估算: 健康 状态。

疾病与失调

作为酶,激素或其他功能实体的功能或激活部分的蛋白质,由于其氨基酸序列的缺陷,有丧失功能的风险,从而导致酶或激素失去某些作用。 在大多数情况下,“蛋白质缺陷” 基因 缺点。 基因区段的突变会导致氨基酸序列的指定不正确,从而导致相应蛋白质的结构错误。 在构建计划中,G蛋白不能幸免于此类遗传确定的错误。 但是,如果错误位于G蛋白偶联受体中,也会发生G蛋白的功能丧失。 在这两种情况下,降低的信号转导能力都会触发或促成特定疾病。 与G蛋白功能受损有关的疾病包括假性甲状旁腺功能减退, 肢端肥大症,甲状腺功能亢进腺瘤,卵巢肿瘤和其他几种疾病。