수용체는 리간드와 결합한 후 막의 결합단백질과 결합해 활성인자를 방출하게 한 뒤 이펙터와 반응한다. 이러한 결합 단백질의 구조와 기능이 매우 유사하고 모두 GTP에 결합하고 가수분해할 수 있기 때문에 종종 G 단백질 또는 구아닌 뉴클레오티드 조절 단백질이라고 합니다.
(1) G 단백질의 분류
G 단백질에는 40가지 이상의 유형이 있으며, 대부분은 세포막에서 발견되며 α, β, 및 γ. 단위 구성, 총 분자량은 약 100kDa입니다. 그 중 β 소단위체는 분자량이 약 36kDa로 대부분의 G 단백질과 매우 유사합니다. γ 서브유닛의 분자량은 8-11kDa입니다. Gt를 제외하고 대부분의 G 단백질의 γ 서브유닛은 동일합니다. βγ의 두 하위 단위 사이의 차이는 G 단백질을 Gs, Gi, Go, Gq, Gt 및 Gt의 6개 범주로 나눌 수 있습니다. 이러한 다양한 유형의 G 단백질은 신호 전달 과정에서 다양한 역할을 합니다. 또한, 세포에는 또 다른 유형의 G 단백질이 있는데, 이 유형의 G 단백질은 조류 뉴클레오티드에 대한 결합 부위를 갖고 있으며, 그 기능도 조류 뉴클레오티드에 의해 조절되지만 막횡단 정보와는 관련이 없습니다. 직접적인 관련은 없는 것 같습니다. 앞서 언급한 G 단백질과 구조적으로 다르며, 분자량이 20~30kDa로 더 작으며, α, β, γ 삼량체 형태로 존재하지 않고, 단량체 분자 형태로 존재하므로 소형 G 단백질(small G Protein)이라고 합니다. ). 단백질). 예를 들어, ras 발현 생성물은 작은 G 단백질입니다. 작은 G 단백질은 ras 단백질과 상동성을 가지며 둘 다 ras 슈퍼패밀리에 속합니다. 포유류 G 단백질에는 약 50개의 ras 수퍼패밀리 구성원이 있으며, 이는 서열 상동성에 따라 Ras, Rho 및 Rab의 세 가지 주요 하위패밀리로 나눌 수 있습니다.
(2) G 단백질과 신호 전달
세포 표면의 수용체는 상응하는 리간드와 상호작용한 후 다양한 유형의 G 단백질과 결합하여 다양한 생물학적 기능을 발휘할 수 있습니다. 학습효과. G 단백질에 결합된 다양한 수용체는 동일한 구조적 및 기능적 특성을 가지고 있습니다. 분자량은 약 40-50kDa이고 350-500개의 아미노산 그룹으로 구성되며 소수성 아미노산으로 구성된 7개의 α-나선형 세그먼트를 형성하고 지질 이중층을 통해 7회 반복됩니다. 세포막의. 펩타이드 사슬의 N 말단은 세포막 외부에 있고 C 말단은 세포 내부에 있습니다. N 말단에는 종종 많은 당 변형이 있습니다. 기능적인 관점에서 볼 때 수용체의 인식 영역은 일반적으로 상상하는 것처럼 세포막 외부에 있지 않습니다. 실제로는 특정 아미노산 잔기 간의 상호 작용을 통해 복잡한 공간 구조를 형성하는 7개의 막횡단 세그먼트로 구성됩니다. 리간드가 인식 영역에 결합한 후 전체 수용체의 형태 변화가 발생합니다. 수용체 펩타이드 사슬의 C 말단과 5번째와 6번째 막횡단 분절을 연결하는 세 번째 세포내 루프는 G 단백질 결합 부위입니다. 현재 연구에서는 케모카인 수용체 계열과 일부 신경전달물질 수용체가 G 단백질 결합 7-막횡단 수용체의 슈퍼패밀리에 속한다는 사실이 밝혀졌습니다. 예를 들어, IL-8RA 세포외막의 N-말단에 있는 Asp11, Llu275, Arg280과 이황화 결합을 형성할 수 있는 Cys30 및 Cys277은 세 번째 빈 막 바로 다음의 두 번째 세포질 루프에서 DRY에 결합하는 데 중요한 역할을 합니다. 영역 G 단백질에 결합하는 데 필요한 서열입니다.
(1) Gs: 세포 표면 수용체는 Gs(아데닐산 시클라제 g 단백질 자극, Gs)와 결합하여 아데닐산 시클라제를 활성화하고 cAMP 2차 전달자를 생성한 다음 cAMP 의존성 단백질 키나제를 활성화합니다.
(2) Gi: 세포 표면 수용체와 Gi(억제성 아데닐산 사이클라제 g 단백질, Gi)의 결합은 G와 반대되는 생물학적 효과를 생성합니다.
(3) Gt: 시력과 관련된 cGMP 포스포디에스테라제를 활성화할 수 있습니다.
(4) Go: B. pertussis 독소가 유발하지 않는 일련의 효과를 생성할 수 있습니다.
(5) Gq: PLC와 결합하여 포스파티딜이노시톨 대사 경로의 신호 전달 과정에서 중요한 역할을 합니다.
(6) 작은 G 단백질: 최근 연구에 따르면 작은 G 단백질, 특히 일부 원종양 유전자의 발현 산물이 광범위한 조절 기능을 가지고 있는 것으로 나타났습니다.
Ras 단백질은 주로 세포 증식과 신호 전달에 관여하고, Rho 단백질은 세포골격 네트워크 구성에서 조절 역할을 하며, Rab 단백질은 세포내 막 이동(막 이동) 조절에 관여합니다. 또한 Rho 및 Rab 하위 계열은 각각 림프구 분극화 및 항원 제시에 관여할 수 있습니다. 일부 신호 전달 단백질은 SH-3 기능성 도메인을 통해 작은 G 단백질에 의해 제어되는 일부 경로와 티로신 키나제 경로를 연결합니다. 예를 들어, Rho(Ras와 30% 상동성)는 세포질에서 미세필라멘트 작용을 조절합니다. 형태. 이 사실은 일부 SH-3 함유 단백질이 세포골격의 특정 구성 요소와 연관되거나 그 기능을 조절하는 이유를 설명합니다.