G-белки и их функция

      Бета  и гамма субъединицы образуют комплекс друг с другом, распадающийся только в денатурирующих условиях. До конца их роль не ясна. В экспериментах с трансдуцином, а затем с белком Gi было показано, что субъединицы бета и гамма необходимы для взаимодействия G-белка с рецептором и замещения ГДФ на ГТФ.

      Бета-гамма  комплекс прочно связан с мембраной и служит якорем для α-субъединицы. При отделении α-субъединицы бета-гамма комплекс может переходить в цитоплазму.

      Кроме связывания и ингибирования активности α-субъединицы бета - гамма комплекс в некоторых случаях оказывает прямое воздействие на эффекторные системы клетки. Он активирует фосфолипазу А2, взаимодействует с кальмодулином благодаря чему ингибирует активность аденилатциклазы мозга. G-бета-гамма комплекс ингибирует стимуляцию

      АС1 по средством Gs-альфа.

      АС2 стимулируется связыванием G-бета-гамма, но только в присутствии Gs - альфа.

      АС3 также стимулируется G-бета-гамма. Калиевые каналы сердца открываются при связывании Gs-альфа и G-бета-гамма. Мембрана клеточная: стимуляция гидролиза фосфолипидов. Мембрана клеточная: изменение содержания цАМФ.

G-белки: βγ-субъединицы

      Фосфорилирование  рецепторов является одним из механизмов регуляции их активности. βγ-субъединицы G-белков могут осуществлять отрицательную обратную связь, активируя протеинкиназы, которые фосфорилируют рецепторы. Эти протеинкиназы называются GRК. К GRК протеинкиназам относятся родопсинкиназа и β-адренергическая киназа. Фосфорилирование приводит к удалению рецептора киназа. Например, мускариновые и адренорецепторы, фосфорилированные по серину и треонину на С-концевом домене, становятся мишенью для связывания арристина, что подготавливает их для удаления эндоцитозом. Обычно на С-конце рецептора есть несколько участков для фосфорилирования различными протеинкиназами. Известно, что слабый стимул (низкая концентрация агониста) активирует протеинкиназу А, а сильный стимул активирует b-АRК протеинкиназу, которая, фосфорилируя рецептор, прерывает передачу сигнала на аденилатциклазу и прекращает производство сАМР. Фосфорилирование, осуществляемое протеинкиназой А происходит тогда, когда занято 10% рецепторов. При этом фосфорилирование уже других, не занятых, рецепторов приводит к освобождению βγ-субъединиц и соответствующему фосфорилированию другой протеинкиназой b-АRК.

      βγ-субъединицьт обеспечивают локализацию, эффективное связывание и дезактивацию α-субъединиц, регулируют сродство рецепторов к их активирующим лигандам, понижают способность GDР к диссоциации от субъединицы (стабилизация инактивированного состояния), открывает мускариновый К+-канал в сердце, закрывают Са2+ - канал в пресинаптической мембране, активируют фосфолипазу РLА2 и некоторые изоформы фосфолипазы С, регулируют сродство рецептора к агонисту.  

      ГТФ (GТР) - связывающие белки.  

      Передача  сигналов от рецепторов, на внутриклеточные эффекторные системы осуществляется с помощью ГТФ-связывающих белков. ГТФ-связывающие белки активируются \ дезактивируются с помощью специального механизма - ГТФ-фазного цикла.

ГТФ-связывающие  белки образуют два основных семейства G-белков и низкомолекулярных ГТФ-связывающих белков

      Все эти белки сильно связывают ГТФ и превращают его в ГДФ, при этом происходит переход белка из активированного в неактивное состояние. Свойства ГТФ-связывающих белков. Основной структурной особенностью ГТФ-связывающих белков является наличие домена связывания гуаниновых нуклеотидов. Наличие соответствующих консенсусных аминокислотных последовательностей является однозначным указанием на принадлежность белка к данному семейству.  

Литература

1. Биохимия.3-е издание (исправленное). М; Издательская группа ГЭОТАР-Медиа. 2006г.

2. Основы биохимии. А. Уайт, Ф Хендлер, Э. Смит, Р. Хилл, И. Леман.3 т. М; Мир1981 г.

3. Биохимия. Марри, Греннер. М; Высшая школа. 1993г.

4. Биохимия. Ленинджер, 1995г.

5. Биохимия. В.П. Комов., В.Н. Шведова. Дрофа; М: 2004г. .

6. Общая биохимия. Учебное пособие по биохимии. Курс лекций. М.Т. Генгин; 1997г.

7. Основы биохимии. Ю.Б. Филиппович. Издание второе, переработанное и дополненное. Высшая школа; М4, 1995г.