BIAŁKA WIĄŻĄCE GTP

Białko G

Jego nazwa pochodzi od tego, że z białkiem tym wiążą

się nukleotydy guanylowe GDP i GTP. Białko G w stanie

nieaktywnym jest heterotrimerem zbudowanym z

podjednostek α, β i γ.

Podjednostka α jest GTPazą i w stanie nieaktywnym

związany jest z nią nukleotyd GDP. Podjednostki α i γ są

zakotwiczone w błonie komórkowej poprzez

kowalencyjnie związane z nimi kwasy tłuszczowe.

Stwierdzono, że białko G występować może w

wielu izoformach.

Wydaje się, że największe znaczenie dla

specyficzności przekazu sygnału ma rodzaj

podjednostki α. Ma ona wpływ zarówno na

typ receptora z którym wiąże się dane białko

G jak i na rodzaj białka enzymatycznego

odbierającego i przekazującego dalej sygnał.

Dlatego białka G dzieli się na klasy właśnie

ze względu na rodzaj podjednostki α.

.

Główne rodziny białek G

•G αs- typ receptora β-adrenergiczny ligand

adrenalina i noradrenalina, hormony

tarczycy, glukagon, substancje zapachowe

efekt komórkowy stymulacja cyklazy

adenylanowej, wzrost poziomu cAMP

•G αi- typ receptora α2-adrenergiczny ligand

acetylocholina, aminy α-adrenergiczne,

neuroprzekaźniki efekt komórkowy inhibicja

cyklazy adenylanowej

• G αt- typ receptora rodopsyna ligand foton efekt

komórkowy stymulacja fosfodiestrazy cGMP

• G αq- typ receptora α1 adrenergiczny ligand

acetylocholina, aminy α-adrenergiczne,

neuroprzekaźniki efekt komórkowy aktywacja

fosfolipazy C, wzrost poziomu IP3 i wewnątrz

komórkowego stężenia jonów Ca2+

• G α12- ligand trombina, peptydy chamoaktyczne,

interleukiny efekt komórkowy regulacja wzrostu

komórki, rozwój embrionalny, aktywacja wymiany

Na+/H+, aktywacja fosfolipazy D, apoptoza

Rola białka Gs w procesie aktywacji

cyklazy adenylanowej- schemat

Zmiany konformacyjne w cytoplazmatycznej

domenie receptora 7TM powodują aktywację

białka G. Kompleks ligand-receptor oddziałuje z

podjednostką α katalizując wymianę GDP na

pochodzący z roztworu GTP. Podjednostka α

związana z GTP odłącza się od dimeru βγ

tworząc odpowiedniego typu białko G

α

.

Małe białka G

Inną ważną rodziną białek sygnałowych są

tzw. małe białka G. Są to monomeryczne,

małe białka o aktywności GTPazowej. W

odróżnieniu od omawianych poprzednio

heterotrimerycznych białek G zawierają one

tylko jedną podjednostkę. Podobnie jak

klasyczne białka G małe białka G również

cyklicznie

zmieniają

formę

aktywną

związaną z GTP, na nieaktywną związaną z

GDP i z powrotem

.

Małe białka G stanowią ogromną rodzinę białek

podzieloną

na

podrodziny.

Każda

z

nich

odpowiedzialna jest za regulację odmiennych

procesów zapewniających rozwój i homeostazę

komórki.

Do małych białek G zaliczamy

Ras

Rho

Arf

Rab

Ran

Funkcje małych białek G

• Regulacja wzrostu komórki za pośrednictwem

serynowo-treoninowych kinaz białkowych – białko Ras

• Reorganizacja szkieletu za pomocą serynowo-

treoninowych kinaz białkowych- białko Rho

• Regulacja szlaków wydzielania pęcherzyków,

aktywacja fosfolipazy D- białko Arf

• Pełnienie głównej roli w szlakach wydzielniczych i

endoctozie- białko Rab

• Udział w transporcie białek i RNA z i do jądra

komórkowego- białko Ran

Białko Ras

Białko Ran

• Składa się z 6 harmonijek β otoczonych 5 heliksami α

połączonymi pętlami

• Charakterystyczny jest długi C-końcowy koniec, który

oddziaływuje z receptorami transportu

• W zależności od tego czy z białkiem jest GTP czy GDP

zmienia się konformacja przestrzenna pętli I, II i C-końca

co wpływa na siłę interakcji białka Ran z kompleksami

ligand-receptor transportu

Białko Rho

Schemat działania białka Rho

Białko Arf

Białko ARF po aktywacji (zamianie GDP na GTP przy

współpracy innych białek) przyłącza się do błony, co

pociąga za sobą aktywację fosfokinazy D, która

powoduje zmiany w lipidach - rozkład

fosfatydylocholiny do kw. cholinowego i kw.

fosfatylowego, zmieniając tym samym ładunek w

lipidach, co w efekcie prowadzi do uwypuklanie się

błon.

DZIĘKUJEMY

ZA UWAGĘ!

