G - リスの作用機構 - 受容受容体

信号伝達のメカニズムは、すべてのGリス（接続された受容体（And））において同一である。 受容体コンフォメーションの変化後の変化。 SubjedinitsaはGDFを与え、GTFを付着させ、その後2つの他のサブジェニッシャーから分離し、エフェクタータンパク質と接触し、機能状態を変化させる。 そして、β、およびat-subjedinitsyは、エフェクタータンパク質に接触することができる。 Subjedinitsaは、接続されたGTFのGDFへのゆっくりとした加水分解を提供する。 Ga-GDFは、エフェクタータンパク質に対する親和性を持たず、β、at-subjedinitsami（And）と再び再結合する。

Gタンパク質は、膜中で（横方向の）拡散することができる; それらは特定のタイプの受容体と結合していない。 それにもかかわらず、受容体の種類とGタンパク質の種類との間には相互関係（B）が存在する。 a-Subjedinitsy Gタンパク質は、エフェクタータンパク質に対する親和性およびタイプの影響が異なる。 Ga-GTF Gg-белкаはadenilattsik-manholeに刺激し、Ga-GTF Gj-белкаはそれを阻害する。 受容体は、ノルアドレナリン、アドレナリン、ドーパミン、ヒスタミン、モルヒネ、プロスタグランジン、レイコトリエーナおよび他の物質およびホルモンに属するG蛋白質に対して、ムスカリンホメオレッセセプターに結合する。

Gタンパク質のエフェクタータンパク質は、アデニルシクラザ（ATP、tsAMFの細胞内担体）、ホスホリパーゼ（フォスファチジルアミノトール、細胞内担体、イノキトリトリフォスファトおよびジアシルグリセリン）およびイオンチャネルのいくつかのタンパク質（B）である。

tsAMFとしての機能のセットは、プロテインキナーゼの活性を増加させ、そしてフォスフォイルビル調節タンパク質は、細胞内のtsAMFの濃度に依存する。 その上、tsAMFの濃度の上昇は、滑らかな筋肉の緩和、心地よい減量力の上昇、グリコーゲン分解および脂肪分解の増強につながる。 Sa-チャネルのタンパク質のリン酸化は、膜の脱分極におけるそれらの開口を促進する。 tsAMFはホスホジエステラーゼによって不活性化されることに注意する必要がある。 したがって、この酵素の阻害剤は、tsAMFの高い細胞濃度を維持し、アドレナリンと同様の効果を有する。

さらに、受容体タンパク質は、それ自体がGタンパク質を活性化する能力を失う可能性がある。 このメカニズムは、アゴニストの影響下での受容体の長い刺激の結果としての細胞の感受性の低下の基礎である。

ホスホリパーゼの活性化は、膜のリン脂質（フォスファチジルノジトール-4,5-ビフォスファタ）を、イノシトールトリホスファート（1P3）およびグリセリナム（DAG）のジアシルの形成に分裂させる。 イノジトールは、平滑筋の減少、グリコーゲンの分裂またはエキソサイトーシスにつながるデポからSa2 +の出口を刺激する。 Diatsilglitserinはプロテインキナーゼを刺激し、ホスホリル酸はセリンを定義し、スレオニン含有酵素を定義する。

いくつかのGタンパク質は、チャネルのタンパク質に影響を与え、チャネルの開口を促進する。 したがって、K + - チャネル（総眼レベルでのアセチルコリンの作用;神経細胞における上昇の伝達に対するオピオイドの影響）によって活性化される。

セカンダリーメッセンジャーのシステムはGタンパク質に関連しています。

表には類似の受容体系の例が示されている。 多くの主要なメッセンジャーが二次的に規制されていることは明らかです。 したがって、最初に伝達するリガンドの作用の特異性は、二次メッセンジャーがこの細胞に特異的なタンパク質の発現を引き起こす特定の細胞上の受容体の局在によって規定されることを理解することが必要である。

Gタンパク質に結合した受容体

Gタンパク質に結合した受容体をコードする1000以上の遺伝子が開かれる。 これらの受容体は、アミノ酸組成がかなり類似した単量体糖タンパク質である。 ポリペプチド回路の一部として疎水性アミノ酸を有する7つのドメインが特徴的である。 これらのドメインは、一方の端が出ているダイアフラムのループと細胞質のもう一方のループによって形成されています。

内因性リガンドは、受容体の外部領域上で伝達する。 例えばアミンのようなサイズの小さいものは、異なる膜貫通領域の切片をつなぐが、大きいもの、例えば、疎水性領域に浸透しにくいポリペプチドは、受容体のN末端切片のエストラストラクトループを伝達する。 また、好きなことができCerebramin 。

Gリスは第5および第6領域の間の第3ループの受容体の細胞内セグメントに結合する。 アゴニストとの関連で生じる効果のメカニズムは明らかではないが、この作用は受容体を安定化させてGタンパク質のトリマーと相互作用し、それらを活性化させ、その後のエフェクターイベント。

アゴニストの効果は、通常、いくつかのプロセスによって規定される期間が限られているだけである。 大部分は、Gタンパク質および受容体Cerinaと、細胞質ループ中のtreoninaおよび受容体とGタンパク質との間の相互作用を制限するいくつかのキナーゼであり得るS字トレーラー部位と関連している。 このプロセスは、レセプターの脱感作と呼ばれ、ケージが薬剤を刺激する非常に広い範囲の濃度に応答することを可能にする。 アゴニストの長期間の作用の後、形質膜上の受容体の数は、内在化プロセス（ある場合には異化によって実施される）または受容体の下方制御によっても調節され得る。 彼女の原因となる信号は明らかではありませんが、脱感作を制御することで優れていることが示されています。

Gタンパク質

膜受容体からエフェクター酵素およびイオンチャンネルへのシグナルの伝達を行う。 これらのタンパク質の各々は、分子量の減少としてα、βと呼ばれる3つの別個のサブユニットからなり、 トリマーのα-サブユニットであり、それらのエフェクターに対するGタンパク質の影響の主要な媒介物である。 トリマーの主な機能βおよびγサブユニットは、α-サブユニットと血漿膜および受容体との相互作用の支持であるが、エフェクターの調節をも誘導することができる。

Gタンパク質哺乳動物の家族

シグナルの膜内移行に関与するGリスは、一般的なメカニズムによって調節される。 図面では、それらの活性化サイクルおよび不活性化サイクルが示されている。 基礎状態では、G-タンパク質の3つのサブユニットがα-サブユニットに結合したグアノジンジフォスファート（GDF）と一緒に連結される。 アゴニストがレセプターに結合すると、GDFが分離し、α-サブユニットで遊離された場所は、細胞質に多く存在するグアノジリン酸（GTF）となる。

このコミュニケーションの出現は、受容体およびβ、γ-サブユニットおよび接触エフェクターから分離したα-サブユニットの結果として、Gタンパク質を刺激する。 数秒後、α-サブユニットで利用可能なGtfazaは、連結されたGTFをGDFに加水分解し、サブユニットの不活性化をもたらす。 GDFに結合したα-サブユニットはエフェクターから分離し、再びG-タンパク質のG-タンパク質のγ-複合体と会合し、受容体による新しい活性化サイクルが可能になる。

最初にファミリーのGタンパク質のメンバー間の機能的な区別は、α-サブユニットの違いによって定義される。 Gタンパク質の命名法は、最初にその機能に従って構築された。 したがって、GsおよびGiという名称は、それぞれ、刺激および阻害するGタンパク質に受け入れられる。 指定Giは、網膜で発見されたGタンパク質が初めてトランスダインと呼ばれたときに、早期に入力された。

この命名法の不完全さは、不明瞭な機能を有するGタンパク質の分離およびクローニング後に明らかになった。 そのため、Go、Gq、G11、G12などの指定がありました。特定のタイプの細胞でのみ発現するGタンパク質の例があります。例えば、GtはtsGMF特異的fosfodiesteraaを活性化する網膜のスティックやコーンにのみ見られます。 それとは反対に、大部分の織物において他のGタンパク質は多数の細胞に存在し、阻害するが、いくつかのイオンチャネルに影響を与えることも可能である。

エフェクターに対する大部分のGタンパク質の影響は刺激的であるが、一部のものを阻害する。 例えば、G0は脳および心臓におけるSa2 +チャネルを阻害する; Gは刺激し、Giは阻害する。 最後の2つのGタンパク質は、しばしば1つの細胞内に提供される受容体の異なる群によって調節される。 刺激受容体および阻害受容体の同時活性化の結果は、応答の減少および緩和である。

シグナルシステムの構成要素のタンパク質の後ろにある他のものとの相互作用に加えて、この二重調節は、多数のインセンティブに対する細胞の統合応答を提供する。

Gタンパク質によって調節されるエフェクター酵素。 Gタンパク質に結合したシグナルを実行する3つの成分から、分子レベルでエフェクターリンクを研究することは最も困難である。 ごく最近、このリンクのいくつかの酵素が単離され、クローン化された。

効果ホルモンおよびレセプターは、ほとんどの場合、Pageのadenilattsiklazaおよびphospholipaseによって実施されます。 アラキドン酸を産生するA2ホスホリパーゼなどの他の酵素も、明らかにGタンパク質によって調節されるが、これらの応答は最終的に明らかではない。

二次メッセンジャーとしてのAdenilattsiklazaおよびtsAMF

サイクリックAMF（tsAMF）は、血漿膜に構築されたアデニルシクラズ酵素によってATPから合成される。

これらの酵素は、2つの類似の触媒ドメインを分離する6つの膜貫通セグメントから2つのクラスターを含む大きなポリペプチドであることが示される。 極端なメルセデスでは8種類のアデニラチクラザが入手可能です。 それらの全てはGααで刺激されるが、カルモジュリン（カルシウム/カルモジュリン）におけるGα-刺激の影響およびβ-サブユニットG-タンパク質に対する効果には感受性が異なる。 これらの追加のレギュレータは、1つのセル内の2次システムに影響する多くの信号を統合する機能を提供します。

サイクリックAMFは、一般にtsAMF依存性プロテキシキナーゼ（A、PKAのプロテインキナーゼ）を活性化するかごの効果を示す。 これらのテトラマー化酵素は、2つの調節性および2つの触媒性サブジェニカからなる。 酵素は、2つの分子tsAMFが各調節サブユニットに結合すると活性化され、四量体から触媒サブユニットを放出する。 放出されたサブユニットは、特定のセリノフ上のATPのホスファチジル基またはタンパク質標的のトレニアノン残基の転移を触媒する。 それらの中には、ケージの代謝プロセスに関与する酵素、および遺伝子転写を調節するタンパク質が存在し得る。 tsAMFによって活性化され、肝臓におけるグリコーゲンの崩壊を導く酵素活性化のカスケードを形成する代謝方法は、例えば十分に研究されている。 活性化プロテインキナザおよびフォスフォリルリットフォスフォリラジニーキナーゼ（ホスホリラーゼキナーゼ）は、グリコゲンフォスフォリラザをホスホリラーゼとするが、グリコーゲンの分解を触媒する酵素である。

遺伝子の転写に対するtsAMFの作用は、cAMP応答エレメント（CRE）として知られる特異的な短いDNA配列を結合するcAMP応答性結合タンパク質（CREB）の名称で知られているタンパク質の触媒化タンパク質およびリン酸化を媒介する。 CREBはfosforilirovanであるCREに加わり、それは規制区域でCREを支持する遺伝子の転写を刺激する。

ホスホリパーゼおよびリン脂質二次メッセンジャー

Gタンパク質のファミリーの代表者は、ホスホリパーゼとして知られている酵素の群に様々な受容体を組み込む。 これらの酵素は、基質がinozitolfosfolipidaであるホスホリパーゼの大きなファミリーに関係している。 このようにしてアラーム伝達は、アジラチラチラザの活性化の場合に観察されるのと同様の分子事象のシーケンスを引きつける。 アゴニストとレセプターとの結合は、Gタンパク質を活性化し、Gタンパク質は、次に、形質膜の内部表面上のホスホリパーゼと結合する。 活性化されたリパーゼは、イノシトールトリホスファート（IP3）およびジアシリルグリセロール中のホスファチジルジノルビフォスファート（PIP2）を迅速に変える。 これらの分子の両方は、2つの様々な方法で二次メッセンジャーとして働く：IP3は細胞質内で迅速に拡散し、滑らかな小胞体中の1RZ依存性カルシュチャネルに結合し、細胞質ゾル中のカルシウムインベントリを放出する。

細胞質中のSa2 +の濃度の増加は、ケージ内のSa2 +反応の波を開始し、それらの多くは、カルモジュリンが最も広範な特定のSa2 +タンパク質によって媒介される。 Sa2 + - カルモジュリンは、ケージからカルシウムを抽出する血漿膜のSa2 + -zavisimuuuからATFAZを含む多くの酵素を制御し、以前に言われたように、いくつかのタイプのadeiilattsiklazaを調節する。 ケージ内のカルシウムの作用の大部分は、プロテキシキナに依存するSa2 + - カルシウムモジュールとして知られているプロテインキナーゼの活性化の結果である。 これらのキナーゼは、様々なタンパク質の残存セリン - 新規およびトレポニン残存物である。 したがって、各ケージにおけるリン脂質二次メッセンジャーの活性化に対する生理学的応答は、標的Sa2 +であるタンパク質のekspresに依存する。

PIP2とホスホリパーゼの加水分解の他の分子生成物はдиацилглицеролである。 この脂質分子は血漿膜に留まり、そこでfosfatidilserinyとともに、Pageのproteinkinazaとして知られるserin-treoninovykhкипазが他の家族のメンバーを活性化させる。 これらの可溶性キナーゼは、紡錘体（放出によって引き起こされるIP3）へのカルシウムの増加に応答して横隔膜内でペレメタチア（peremetatsya）し、その後、Sa 2 + a diatsilglitserolaおよびfosfatidilserinaの組み合わせの影響によって活性化される。 活性化されると、これらのキナーゼは、細胞に特異的なフォスフォリルリル基、多くのイオンチャネル、受容体、および結果として遺伝子転写を増加させる他のキナーゼを含むタンパク質の基質である。

Gタンパク質によって制御されるシグナル伝達の他のプロセス。 記載された酵素に加えて、Gタンパク質は、イオンチャンネルに依存する活性ボルタゾも調節することが最近明らかにされた。 表から明らかなように、多くのホルモンおよび神経伝達物質は、二次メッセンジャーおよびイオンチャネルの両方を調節し、1つのGタンパク質を活性化する。 特に、Gtは、アデニラチクラザおよびいくつかのタイプのSa2 +チャネルの両方を刺激する。

明らかに、シグナル伝達の受容体系の直接および逆調節のメカニズムのさらなるクリアリングは、将来の最も重要な科学的課題の1つである。