Biomedicinsk Analytiker

Sveriges största site för Biomedicinska Analytiker

Heterotrimera G-proteiner

Jag har varit inne lite grann på ämnet G-proteinkopplade receptorer när jag skrev om olika receptorer och deras funktion. Det här inlägger är helt och hållet ägnat åt G-proteinkopplade receptorer och den cellsignalering de resulterar i. Jag kommer dessutom att lägga fokus på enda en typ av G-protein, nämligen det heterotrimera. Det finns också ett G-protein som är monomert, men det återkommer jag till i ett senare inlägg.

Ordet hetero betyder att det finns en olikhet, en skillnad. Trimer betyder att det är en molekyl som består av tre delar. Ett heterotrimert G-protein består av tre delar; ett en alfa, beta och gamma-del. Dessa är kopplade till själva receptorn som binder till ligander. Den G-proteinkopplade receptorns ligander kan vara olika keoattraktanter, så som exempelvis ämnen från bakterier, bitar från lipider, bitar av  komplement som brutits ner genom proteolys eller kemokiner.

Vad gör egentligen ett G-protein? 

G-proteiner är en del av cellsignaleringen. När receptorn tar emot en ligand sker en konformationsförändring i G-proteinet. Proteinet hydrolyserar GTP. Ordet hydrolys betyder att man tar bort vatten ifrån en molekyl. GTP är förkortningen för guanosin-trifosfat, och det är en nukleotid. G-proteinet tar med andra ord bort vatten ifrån det inaktiva GTP och gör det till aktivt GDP. Detta är anledningen till varför G-proteiner kallas för GTPaser. Jämför med hur DNaser bryter ner DNA på en agarplatta, så som jag beskrivit i laborationen om Okända prover: Allmän odling.

Aktivering av Heterotrimert G-protein

Receptorn går genom cellmembranet sju gånger. Intill finns G-proteinet som består av tre delar; alfta (a), beta (b), gamma (y) samt en GDP-molekyl. Guanin-nukleotid dissociation inhibitor (GDI) är en hämmare som ser till att G-proteinet hålls inaktivt genom att hindra GDP från att lossna från G-proteinet.

heteroG081

När liganden bundit till receptorn ändrar receptorn form så att G-proteinet passar in.

heteroG081

Sedan binder G-proteinet till receptorn.

heteroG081

I samband med det sker hydrolysering. GDP blir till GTP. Det är guaanin-nukleotid-exchange factor (GEF) är det som byter ut GDP mot GTP, så GEF har alltså till uppgift att aktivera G-proteinet.

heteroG082

Beta-gamma delen sitter kvar på receptorn, men liganden som startade allt genom att binda in till receptorn försvinner. Alfa-delen är aktiverad, den tar sig loss från beta- och gamma och flyttar sig utmed cellmembranet till ett annat protein som aktiveras när det kommer i kontakt med alfa-delen. Där kommer alfa-delens GTP åter igen att bli till GDP. Det avbryter signalen med hjälp av GTPase activating protein (GAP), en typ av proteiner som hjälper till med att hydrolysera GTP så att det går snabbare.

heteroG082

Alfa-delen tar sig loss från det aktiverade proteinet och flyttar sig till baka mot beta-gamma-delen som också tar sig loss från receptorn. I slutändan påverkar G-proteinerna syn, lukt, vår förmåga till kognition, att känna smärta, hur hjärtat fungerar, vårt immunsvar och hur överföring sker inom nervsystemet.

heteroG082

2nd messengers och målproteiner

Heterotrimera G-proteiners alfadel aktiverar fosfolipas C som bildar 2nd messengerna IP3 och DAG. IP3 bidrar i sin tur till att kalciumjonkanalerna öppnas, medan DAG aktiverar proteinkinas C. Alfa-delen kan också aktivera adenylcyklas (AC) som i sin tur bildar 2nd messengern cAMP. cAMP kommer i sin tur att aktivera proteinkinas A (PKA) som sedan aktiverar ett målprotein.

Beta-gamma-delen använder sig istället av kaliumjonkanaler som 2nd messenger, vilket leder till att kaliumjoner släpps ut.

Gprot083

En fri beta-gammadel deltar också i cellsignalering, det påverkar PKC, jonkanaler och Pi3k.

Källa:

garlandscience. G-Protein Signaling. Film. YouTube. 2009-04-21. (Hämtad 2014-09-14)

Loitto, V.  Basal cellsignalering 1. Föreläsning. Linköpings Universitet. 2014-08-27.

Loitto, V. Basal cellsignalering 2. Föreläsning. Linköpings Universitet. 2014-09-05.

Loitto, V. G-proteinsignalering. Föreläsning. Linköpings Universitet. 2014-09-14.

Solunetti. G-proteinkopplade receptorer. 2009. (Hämtad 2014-10-05).

3 comments on “Heterotrimera G-proteiner

  1. Pingback: Borttagna lösenord! | Biomedicinsk Analytiker

  2. Pingback: Skriftlig tentamen i Laboratorievetenskap in endokrinologi och infektion | Biomedicinsk Analytiker

  3. Pingback: Bakteriologi (glosor) | Biomedicinsk Analytiker

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s

Information

This entry was posted on 19 december, 2014 by in Termin 3 and tagged .
%d bloggare gillar detta: