Гетеромерлі G протеині мен мономерлі G протеинінің негізгі айырмашылығы мынада: гетеромерлі G протеині альфа (α), бета (β) және гамма (γ) суббірліктерінен тұратын мембранамен байланысты үлкен G ақуызы болып табылады, ал мономерлі G протеині - тек альфа суббірлігінен тұратын мембранамен байланысқан шағын G ақуызы.
G протеиндері (гуанин нуклеотидтерін байланыстыратын ақуыздар) жасушалардың ішінде молекулалық қосқыштар ретінде әрекет ететін белоктар тобы. Олар жасушаның сыртындағы әртүрлі тітіркендіргіштерден сигналдарды ішкі бөлікке жіберуге қатысады. G протеиндерін белоктың екі түрлі отбасына жіктеуге болады: гетеромерлі G протеині және мономерлі G ақуызы. Гетеромерлі G протеині - үлкен ақуыз, ал мономерлі G ақуызы - кішкентай ақуыз.
Гетеромерлік G протеині дегеніміз не?
Гетеромерлік G протеині – альфа (α), бета (β) және гамма (γ) суббірліктерінен тұратын үлкен G ақуызы. Гетеромерлік G ақуызы гетеротримерлі кешен түзеді. Гетеротримерлі және мономерлі G протеині арасындағы ең үлкен құрылымдық емес айырмашылық - гетеротримерлі G протеині оның жасуша бетіндегі рецепторымен (G протеинімен байланысқан рецепторлармен) тікелей байланысады. Гетеромерлі G протеинінің альфа суббірлігі әдетте G протеинін белсендіру үшін қосу немесе өшіру қосқышы ретінде қызмет ететін GTP немесе GDP-ге бекітіледі.
01-сурет: гетеромерлік G протеині
Лигандтар GPCR-мен байланысқанда, GPCR GEF (гуанин нуклеотидтерінің алмасу факторы) қабілетіне ие болады. Бұл альфа суббірлігіндегі ЖІӨ-ні GTP-ге ауыстыру арқылы G протеинін белсендіреді. GTP-нің альфа суббірлігімен байланысуы құрылымдық өзгеріске және альфа суббірлігінің G ақуызының қалған бөлігінен диссоциациялануына әкеледі. Әдетте, альфа суббірлігі төменгі ағын сигналдық каскады үшін мембранамен байланысқан эффекторлық ақуыздарды байланыстырады. Бета-гамма кешені де бұл функцияны орындай алады. Сонымен қатар, гетеромерлі G ақуыздары cAMP/PKA жолы, иондық арналар, MAPK және PI3K сияқты жолдарға қатысады.
Мономерлі G протеині дегеніміз не?
Мономерлі G протеині - тек альфа-суббірліктен тұратын мембранамен байланысты G ақуызы. Кіші мономерлі G протеині үлкен гетеромерлік G ақуызының альфа суббірлігіне гомолог болып табылады. Шағын GTPазалардың бұл тобына құрылымдық, реттілік және функционалдық ұқсастықтар негізінде қосымша топшаларға бөлінген RAS суперфамилиясы кіреді. Сонымен қатар, шағын GTPазалардың әрбір субфамилиясы жасушаішілік сигнал беру жолдарын реттеуде маңызды рөл атқарады.
02-сурет: мономерлі G протеині
Үлкен гетеромерлі G протеинінің альфа суббірлігі сияқты, шағын мономерлі G протеині қосулы күй (GTP-мен байланысқан) және өшірулі күй (ЖІӨ-мен байланысқан) арасында ауысады. Сондықтан мономерлік G ақуыздары цитозолдық сигнал беру жолдарын реттейтін екілік қосқыштар ретінде қызмет етеді. Жоғарыда көрсетілген GDP/GTP циклі мономерлі G ақуыздарымен байланысты реттеуші ақуыздардың екі түрімен бақыланады. Гуанин алмасу факторлары (ГФФ) мономерлік G протеинінің (RAS протеині) белсенді немесе GTP байланысқан түрінің түзілуіне ықпал етеді, ал GTPase белсендіретін ақуыздар (GAPs) GTPase белсенділігін жылдамдатады және мономерлі G протеинінің (RAS протеині) белсенді емес немесе ЖІӨ байланысқан түрін көтермелейді.
Гетеромерлік G протеині мен мономерлі G протеинінің қандай ұқсастықтары бар?
- Гетеромерлік G протеині және мономерлік G протеині - G ақуыздарының екі түрі.
- Гетеромерлік G протеинінің альфа суббірлігі мономерлі G протеинімен құрылымдық байланысты.
- Екі ақуыз да GTP-мен байланысады және оны ЖІӨ-ге гидролиздейді, осылайша молекулалық қосқыштар ретінде әрекет етеді.
- Екі белокпен де катализденетін GTP гидролизінің жылдамдығын GAP ақуыздарымен арттыруға болады.
- Олар посттрансляциялық липидті модификациялар арқылы плазмалық мембрананың ішкі бетіне байланған.
Гетеромерлік G протеині мен мономерлі G протеині арасындағы айырмашылық неде?
Гетеромерлі G протеині альфа (α), бета (β) және гамма (γ) суббірліктерінен тұратын мембранамен байланысты үлкен G ақуызы, ал мономерлі G протеині мембранамен байланысқан G ақуызы тек альфа суббірлігінен тұрады. Осылайша, бұл гетеромерлік G протеині мен мономерлі G протеині арасындағы негізгі айырмашылық. Сонымен қатар, гетеротримерлі G протеині оның жасуша бетіндегі рецепторымен (G ақуызымен байланысқан рецепторлармен) тікелей байланысады. Екінші жағынан, мономерлік G протеині оның жасуша бетіндегі рецепторымен (G ақуызымен байланысқан рецепторлар) жанама түрде байланысады.
Төмендегі инфографика гетеромерлік G протеині мен мономерлі G протеинінің арасындағы айырмашылықтарды қатар салыстыру үшін кесте түрінде ұсынады.
Қорытынды – гетеромерлік G протеині мен мономерлі G протеині
G протеиндері - жасушалардың ішіндегі молекулалық қосқыштар ретінде әрекет ететін ақуыздар тобы. Гетеромерлі G протеині және мономерлі G протеині - G ақуыздарының екі түрі. Гетеромерлі G протеині - альфа (α), бета (β) және гамма (γ) суббірліктерінен тұратын мембранамен байланысты үлкен G ақуызы. Мономерлі G протеині - тек альфа суббірлігінен тұратын мембранамен байланысқан шағын G ақуызы. Сонымен, бұл гетеромерлік G протеині мен мономерлі G ақуызының арасындағы айырмашылықты қорытындылайды.
