Учебное пособие no ca 2+ Харьков 2015 Джамеев В. Ю

передача Сигнала Внутри клетки
90
и G-белки у животных всегда функционируют вместе и явля-
ются стандартными сигнальными партнерами. По этой при-
чине 7TM-рецепторы называют также 
G‑белок сопряженными 
рецепторами
(GPCR).
G-белки состоят из трех различных субъединиц. Наиболь-
шая по размеру 
a
-субъединица (40–50 кД) непрочно связана 
с димером 
βg
. Субъединицы 
β
и 
g
имеют меньшие молекуляр-
ные массы — соответственно 35 кД и 8 кД. Связь между ними 
поддерживается также за счет слабых сил, однако при раз-
личных функциональных состояниях молекулы G-белка ди-
мер 
βg
всегда находится в ассоциированном виде. Субъединицы 
a
и 
g
имеют посттрансляционные модификации в виде жирно-
кислотных или изопреноидных групп. За счет этих липофиль-
ных групп 
a
-субъединица и 
βg
-димер независимо друг от друга 
удерживаются на внутриклеточной стороне плазмалеммы и мо-
гут отдельно или в составе G-белка латерально диффундиро-
вать по мембране (рис. 28).
В структуре 
a
-субъединицы есть гуаниннуклеотид связыва-
ющий центр, в котором может находиться GTP или GDP. Этот 
участок также обладает GTPазными свойствами. При связыва-
нии GTP G-белок переходит в активное состояние (способен пе-
редавать сигнал), а GDP-связанная форма является неактивной.
Структура различных G-белков уникальна. В состав инди-
видуального G-белка входит конкретный набор изоформ субъе-
диниц. Это позволяет им специфически взаимодействовать с со-
ответствующими рецепторными и эффекторными молекулами.
Взаимодействие G-белка с
 
G-белок сопряженными рецеп-
торами осуществляется через 
a
-субъединицу. С эффекторами 
могут взаимодействовать как 
a
-субъединица, так и 
βg
-димер.
Цикл активации.
При отсутствии соответствующего внеш-
него сигнала G-белок находится в тримерном неактивном со-
стоянии, причем в гуаниннуклеотид-связывающем сайте 
a
-субъ-
единицы располагается GDP. В результате рецепции экстракле-
точного сигнала изменяется конформация рецепторного белка, 
а это, в свою очередь, вызывает ряд изменений в состоянии 
G-белка. Теряется сродство 
a
-субъединицы с GDP, место кото-
рого занимает GTP. В большинстве случаев (но не всегда) ак-
тивированный G-белок диссоциирует на две части: 
a
-субъеди-

G-белки
91
ница отделяется от 
βg
-димера. В любом случае G-белок нахо-
дится в активном состоянии, если 
a
-субъединица связана с GTP. 
Однако это состояние сравнительно недолговременное, так как 
a
-субъединица гидролизует GTP и переходит в неактивное три-
мерное состояние. Если рецептор продолжает воспринимать 
внешний сигнал, то G-белки активируются снова.
GTPазная активность 
a
-субъединицы зависит от ряда вну-
триклеточных факторов. Во-первых, активность усиливается, 
как правило, при взаимодействии 
a
-субъединицы с эффектор-
ными молекулами, например, с фосфолипазой С. Во-вторых, 
плазмалемма
цитоплазма
межклеточное
пространство 
лиганд
передача сигнала
эффектор
рецептор
G-белок
β
γ
GDP
α
β
γ
β
γ
GDP
α
GTP
α
β
γ
GDP
α
GTP
GDP
GTP
α
GDP
α
P
i
RGS
β
γ
β
γ
GDP
α

жүктеу/скачать 4,3 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: