Protein G

Di bawah nama Protein G adalah kumpulan protein yang tidak homogen yang dapat mengikat nukleotida guanosine diphosphate (GDP) dan guanosine triphosphate (GTP).

Mereka memainkan peranan penting dalam penghantaran dan "terjemahan" isyarat ekstraselular ke dalam dan di dalam sel. Protein G heterotrimerik terikat membran adalah perantara antara ruang ekstraselular dan intraselular dan apa yang disebut protein G kecil, yang terletak di sitosol sel, memastikan penghantaran isyarat di dalam sel.

Apa itu protein G?

Protein G, juga dikenal sebagai GTPases, mewakili kumpulan protein yang tidak homogen yang memainkan peranan penting dalam penghantaran isyarat ekstraselular ke dalam dan di dalam sel. Semua protein G dicirikan oleh fakta bahawa mereka dapat mengikat GTP dan GDP nukleotida.

Mereka boleh dibahagikan kepada dua kumpulan besar protein G heterotrimerik terikat membran dan protein G monomer kecil yang disebut. Protein G monomer terletak di sitosol sel dan bertindak sebagai utusan kedua untuk transduksi isyarat di dalam sel. Protein G yang terikat membran terdiri daripada subunit Alfa, Beta dan Gamma. Dalam keadaan tidak aktif, KDN terikat dengan subunit alpha.

Rangsangan ekstraselular (isyarat) menggerakkan proses di mana PDB digantikan oleh GTP dan pada masa yang sama pemisahan berlaku antara subunit alfa dan subunit beta-gamma. Kedua-dua subunit beta dan gamma tetap bersama sebagai unit fungsi aktif bahkan dalam proses berikutnya sebagai subunit beta-gamma. Pertukaran GDP oleh GTP dengan demikian sesuai dengan beralih dari "posisi OFF" yang tidak aktif ke "posisi ON" yang diaktifkan.

Fungsi, kesan & tugas

Seperti sel haiwan, sel manusia dilindungi oleh membran sel yang tidak mudah meresap ke molekul besar atau kuman patogen. Di satu pihak, membran sel memberikan perlindungan untuk sitosol dalaman dan inti sel; di sisi lain, ini boleh menjadi masalah untuk komunikasi dan pertukaran maklumat yang diperlukan antara sel, dalam sel dan antara ruang ekstraselular dan intraselular.

Fungsi utama protein G heterotrimerik yang terikat membran, di mana kira-kira 21 subunit alpha yang berbeza diketahui, terdiri dalam transduksi isyarat dari ruang ekstraselular ke bahagian dalam sel. Transduksi isyarat adalah penting untuk penghantaran isyarat dan terjemahan “petunjuk” tertentu ke dalam proses metabolik selular. Maksudnya adalah untuk menerima mesej penting yang dibawa ke sel dari luar melalui zat messenger, hormon atau neurotransmitter dan menerjemahkannya sebagai "arahan kerja" untuk sel dan menyampaikannya kepada utusan kedua di dalam sel, yang memastikan pengangkutan lebih jauh ke dalam sitosol .

Proses transduksi juga memainkan peranan penting dalam penyebaran rangsangan sensitif tertentu seperti penglihatan, pendengaran, rasa dan bau. Transduksi isyarat sama pentingnya untuk fungsi gelung kawalan tertentu yang mengawal suhu badan, tekanan darah, fungsi jantung dan banyak parameter tidak sedar yang lain. Secara sederhana, protein G heterotrimerik yang berlabuh dalam membran sel mewujudkan titik pembersihan aktif untuk bahan isyarat, yang dipindahkan dalam bentuk yang diubah ke protein kecil G di dalam sel, yang bertindak sebagai utusan kedua.

Protein G kecil, di mana lebih daripada 100 bentuk yang berbeza diketahui, melakukan pelbagai tugas di dalam sel.Sebagai contoh, mereka terlibat dalam pengaturan ekspresi gen, organisasi sitoskeleton, pengangkutan bahan antara inti dan sitoplasma, serta pertukaran zat dengan lisosom dan percambahan sel.

Pendidikan, kejadian, sifat & nilai optimum

Seperti semua protein lain, blok asas protein G adalah asid amino proteinogenik yang disebut, 23 di antaranya diketahui setakat ini. Walaupun metabolisme sel dapat mensintesis sebahagian besar asid amino itu sendiri, beberapa asid amino yang digambarkan penting mesti diambil bersama makanan.

Perhimpunan protein berlaku sama ada dari bawah ke atas dengan menyatukan asid amino dalam urutan yang ditentukan secara genetik atau dengan menyusun serpihan yang ada pada protein rantai panjang yang dibongkar sebahagiannya. Fragmen juga boleh terdiri daripada peptida atau polipeptida yang, menurut definisi, terdiri daripada kurang dari 100 asid amino. Sintesis protein G berlaku di setiap sel individu dalam proses kompleks berdasarkan segmen gen yang sebelumnya disalin dalam mRNA, yang menentukan urutan asid amino setiap protein individu.

Oleh kerana protein G dalam kepelbagaian mereka terlibat dalam praktiknya semua proses pengendalian dan pengawalseliaan setiap sel dan hubungan antara keadaan diaktifkan dan tidak aktif sangat dinamik, gambaran kepekatan atau aktiviti mereka dalam sel tidak mungkin dan tidak akan bermakna. Adakah semua protein G dalam rangkaian melakukan kerja "normal" hanya dapat dinilai secara tidak langsung melalui status kesihatan.

Penyakit & Gangguan

Sekiranya protein yang merupakan bahagian fungsional atau pengaktifan enzim, hormon atau unit fungsional lain, ada risiko bahawa kesalahan dalam urutan asid amino mereka akan menyebabkan mereka kehilangan fungsi dan enzim atau hormon kehilangan sebahagian dari keberkesanannya. Dalam kebanyakan kes "protein defect" terdapat kecacatan genetik yang sesuai.

Mutasi segmen gen membawa kepada spesifikasi urutan asid amino yang salah dan dengan itu pembinaan protein yang sesuai tidak betul. Protein G tidak terlepas dari kesilapan yang ditentukan secara genetik dalam rangka tindakan. Walau bagaimanapun, protein G juga kehilangan fungsinya jika kesalahan terletak pada reseptor yang digabungkan dengan protein G.

Dalam kedua kes tersebut, kemampuan berkurang untuk menukar isyarat memicu penyakit tertentu atau menyumbang kepada perkembangannya. Penyakit yang berkaitan dengan gangguan fungsi protein G, misalnya, pseudohypoparathyroidism, acromegaly, hiperfungsi tiroid adenoma, tumor ovari dan beberapa yang lain.