Субъединица Gq альфа
Семейство гетеротримерных альфа-субъединиц G-белка
гуаниннуклеотидсвязывающий белок (G-белок), q-полипептид
Идентификаторы
СимволГНАК
ген NCBI2776
HGNC4390
ОМИМ600998
РефСекNM_002072
UniProtР50148
Другие данные
ЛокусХр. 9 q21
Искать
СтруктурыШвейцарская модель
ДоменыИнтерПро
Гуаниннуклеотидсвязывающий белок (G-белок), альфа 11 (класс Gq)
Идентификаторы
СимволГНА11
ген NCBI2767
HGNC4379
ОМИМ139313
РефСекNM_002067
UniProtP29992
Другие данные
ЛокусХр. 19 стр. 13.3
Искать
СтруктурыШвейцарская модель
ДоменыИнтерПро
Гуаниннуклеотидсвязывающий белок (G-белок), альфа 14
Идентификаторы
СимволГНА14
ген NCBI9630
HGNC4382
ОМИМ604397
РефСекNM_004297
UniProtО95837
Другие данные
ЛокусХр. 9 q21
Искать
СтруктурыШвейцарская модель
ДоменыИнтерПро
Гуаниннуклеотидсвязывающий белок (G-белок), альфа 15 (класс Gq)
Идентификаторы
СимволГНА15
ген NCBI2769
HGNC4383
ОМИМ139314
РефСекNM_002068
UniProtР30679
Другие данные
ЛокусХр. 19 стр. 13.3
Искать
СтруктурыШвейцарская модель
ДоменыИнтерПро

Субъединица альфа-белка G q представляет собой семейство гетеротримерных альфа-субъединиц G-белка . Это семейство также обычно называют семейством G q/11 ( G q /G 11 ) или семейством G q/11/14/15, чтобы включить в него близкородственных членов семейства. Субъединицы G альфа могут называться G q alpha, G αq или G q α. Белки G q соединяются с рецепторами, сопряженными с G-белком, для активации ферментов фосфолипазы C бета-типа (PLC-β). PLC-β, в свою очередь, гидролизует фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат (PIP 2 ) до диацилглицерина (DAG) и инозитолтрифосфата (IP 3 ). IP 3 действует как вторичный мессенджер для высвобождения накопленного кальция в цитоплазму, в то время как DAG действует как вторичный мессенджер, активирующий протеинкиназу C (PKC).

Члены семьи

У человека в семействе субъединиц Gq альфа имеется четыре различных белка :

  • G αq кодируется геном GNAQ .
  • G α11 кодируется геном GNA11 .
  • G α14 кодируется геном GNA14 .
  • G α15 кодируется геном GNA15 .

Функция

Основная функция G q заключается в активации внутриклеточных сигнальных путей в ответ на активацию рецепторов, сопряженных с G-белком (GPCR) на поверхности клетки . GPCR функционируют как часть трехкомпонентной системы рецептор-трансдуктор-эффектор. [1] [2] Трансдуктором в этой системе является гетеротримерный G-белок , состоящий из трех субъединиц: белка Gα, такого как G αq , и комплекса из двух тесно связанных белков, называемых Gβ и Gγ, в комплексе Gβγ . [1] [2] При отсутствии стимуляции рецептором Gα связывается с гуанозиндифосфатом (GDP) и с Gβγ, образуя неактивный тример G-белка. [1] [2] Когда рецептор связывает активирующий лиганд вне клетки (например, гормон или нейротрансмиттер ), активированный рецептор действует как фактор обмена гуаниновых нуклеотидов, способствуя высвобождению GDP из Gα и связыванию гуанозинтрифосфата (GTP) , что приводит к диссоциации GTP-связанного Gα из Gβγ. [1] [2] Последние данные свидетельствуют о том, что Gβγ и Gαq-GTP могут поддерживать частичное взаимодействие через область N-α-спирали Gαq. [3] Затем GTP-связанные Gα и Gβγ освобождаются для активации соответствующих им сигнальных ферментов.

Все белки G q/11/14/15 активируют фосфолипазу C бета-типа (PLC-β) для передачи сигнала через сигнальные пути кальция и PKC. [4] Затем PLC-β расщепляет специфический фосфолипид плазматической мембраны , фосфатидилинозитол 4,5-бисфосфат (PIP 2 ) на диацилглицерол (DAG) и инозитол 1,4,5-трифосфат (IP 3 ). DAG остается связанным с мембраной, а IP 3 высвобождается в виде растворимой молекулы в цитоплазму . IP 3 диффундирует, чтобы связаться с рецепторами IP 3 , специализированным кальциевым каналом в эндоплазматическом ретикулуме (ER). Эти каналы специфичны для кальция и позволяют проходить кальцию только из ER в цитоплазму. Поскольку клетки активно секвестрируют кальций в ЭР, чтобы поддерживать низкие уровни цитоплазмы, это высвобождение приводит к увеличению цитозольной концентрации кальция, вызывая каскад внутриклеточных изменений и активности через кальцийсвязывающие белки и кальцийчувствительные процессы. [4]

Дополнительная информация: Функция кальция у позвоночных

ДАГ работает вместе с высвобождаемым кальцием, активируя определенные изоформы PKC, которые активируются для фосфорилирования других молекул, что приводит к дальнейшему изменению клеточной активности. [4]

Дополнительная информация: функция протеинкиназы С

Мутация Gαq/Gα11 (Q209L) связана с развитием увеальной меланомы, а ее фармакологическое ингибирование (ингибитор циклического депсипептида FR900359) снижает рост опухоли в доклинических испытаниях. [5] [6]

Рецепторы

Следующие рецепторы, сопряженные с G-белком, соединяются с субъединицами Gq :

По крайней мере, некоторые Gq-сопряженные рецепторы (например, мускариновый ацетилхолиновый рецептор M 3 ) могут быть обнаружены предварительно собранными (предварительно связанными) с G q . Общий многоосновный домен в C-хвосте G q -сопряженных рецепторов, по-видимому, необходим для предварительной сборки этого рецептора -G белка. [7]

Ингибиторы

  • Циклические депсипептиды FR900359 и YM-254890 являются сильными, высокоспецифичными ингибиторами Gq и G11. [8] [9]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ abcd Gilman AG (1987). "G-белки: преобразователи сигналов, генерируемых рецепторами". Annual Review of Biochemistry . 56 : 615–649 . doi :10.1146/annurev.bi.56.070187.003151. PMID  3113327.
  2. ^ abcd Родбелл М (1995). «Нобелевская лекция: Сигнальная трансдукция: Эволюция идеи». Bioscience Reports . 15 (3): 117– 133. doi :10.1007/bf01207453. PMC 1519115. PMID  7579038. S2CID  11025853. 
  3. ^ Сервантес-Вильяграна Р.Д., Адаме-Гарсиа С.Р., Гарсиа-Хименес I, Колор-Апарисио В.М., Бельтран-Наварро Ю.М., Кениг Г.М., Костенис Э., Рейес-Круз Г., Гуткинд Х.С., Васкес-Прадо Дж. (январь 2019 г.). «Передача сигналов Gβγ к хемотаксическому эффектору P-REX1 и миграция клеток млекопитающих напрямую регулируются белками Gαq и Gα13». J Биол Хим . 294 (2): 531–546 . doi : 10.1074/jbc.RA118.006254 . ПМК 6333895 . PMID  30446620. 
  4. ^ abc Альбертс Б, Льюис Дж, Рафф М, Робертс К, Уолтер П (2002). Молекулярная биология клетки (4-е изд.). Нью-Йорк: Garland Science. ISBN 0-8153-3218-1.
  5. ^ Onken MD, Makepeace CM, Kaltenbronn KM, Kanai SM, Todd TD, Wang S, Broekelmann TJ, Rao PK, Cooper JA, Blumer KJ (сентябрь 2018 г.). «Нацеливание обмена нуклеотидов для ингибирования конститутивно активных альфа-субъединиц G-белка в раковых клетках». Sci Signal . 11 (546): 6852. doi : 10.1126/scisignal.aao6852 . PMC 6279241. PMID  30181242 . 
  6. ^ Аннала С., Фенг X, Шридхар Н., Эрилмаз Ф., Патт Дж., Ян Дж., Пфейл Э.М., Сервантес-Вильяграна Р.Д., Иноуэ А., Хаберляйн Ф., Слодчик Т., Рехер Р., Кехраус С., Монтелеоне С., Шраге Р., Хейке Н. , Рик Ю, Энгель С, Пфайфер А, Колб П, Кениг ГМ, Костенис Э, Бюнеманн М, Тютинг Т, Васкес-Прадо Дж, Гуткинд Дж. С., Гаффал Э, Костенис Э (март 2019 г.). «Прямое нацеливание онкопротеинов Gαq и Gα11 на раковые клетки». Научный сигнал . 12 (573): 5948. doi : 10.1126/scisignal.aau5948 . PMID  30890659. S2CID  84183146.
  7. ^ ab Qin K, Dong C, Wu G, Lambert NA (август 2011 г.). «Предварительная сборка в неактивном состоянии рецепторов, связанных с Gq, и гетеротримеров Gq». Nature Chemical Biology . 7 (11): 740– 747. doi :10.1038/nchembio.642. PMC 3177959 . PMID  21873996. 
  8. ^ Schlegel JG, Tahoun M, Seidinger A, Voss JH, Kuschak M, Kehraus S, Schneider M, Matthey M, Fleischmann BK, König GM, Wenzel D, Müller CE (2021). «Макроциклические ингибиторы белка Gq FR900359 и/или YM-254890 — подходят для перевода?». ACS Pharmacology & Translational Science . 4 (2): 888– 897. doi :10.1021/acsptsci.1c00021. PMC 8033771. PMID  33860209 . 
  9. ^ Hermes C, König GM, Crüsemann M (2021). «Хромодепсины — химия, биология и биосинтез семейства натуральных продуктов селективного ингибитора Gq». Natural Product Reports . 38 (12): 2276– 2292. doi :10.1039/d1np00005e. PMID  33998635. S2CID  234748014.
Получено с "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Gq_alpha_subunit&oldid=1237771883"