用語G タンパク質 ヌクレオチドグアノシン二リン酸（GDP）およびグアノシン三リン酸（GTP）に結合できるタンパク質の不均一なグループを指します。 それらは、細胞内および細胞内の細胞外信号の伝達および「翻訳」において重要な機能を果たします。 膜結合ヘテロ三量体 G タンパク質 は細胞外空間と細胞内空間の間のメディエーターであり、細胞のサイトゾルに位置するいわゆる低分子量Gタンパク質は、細胞内の信号の伝達を確実にします。
Gタンパク質とは何？
G タンパク質は、GTPase としても知られており、細胞内および細胞外シグナルの伝達において重要な役割を果たすタンパク質の不均一なグループを表しています。 すべての G タンパク質は、ヌクレオチド GTP および GDP に結合する能力によって特徴付けられます。 それらは、膜結合ヘテロ三量体 G タンパク質といわゆる小さな単量体 G タンパク質の XNUMX つの主要なグループに分けることができます。 単量体の G タンパク質は、細胞の細胞質に位置し、細胞内のシグナル伝達のセカンド メッセンジャーとして機能します。 膜結合型Gタンパク質は、サブユニットアルファ、ベータ、ガンマで構成されています。 非アクティブ状態では、GDP はアルファ サブユニットにバインドされています。 細胞外刺激 (シグナル) は、GDP が GTP に置き換わるプロセスを開始し、同時に、アルファ サブユニットとベータ ガンマ サブユニットの間で解離が発生します。 XNUMX つのベータおよびガンマ サブユニットは、ベータ ガンマ サブユニットとして後続のプロセスでアクティブな機能単位として一緒に残ります。 したがって、GTPによる代替GDPは、非アクティブな「オフ位置」からアクティブな「オン位置」への切り替えに相当します。
機能、アクション、および役割
人間の細胞は、動物の細胞と同様に、 細胞膜 大きく浸透しにくいもの または病原性 細菌。 一方では、 細胞膜 内部の細胞質ゾルと核を保護します。 一方で、これは、細胞間、細胞内、および細胞外空間と細胞内空間の間で必要な通信と情報交換にとって問題になる可能性があります。 約 21 の異なるアルファ サブユニットが知られている膜ヘテロ三量体 G タンパク質の主な機能は、細胞外空間から細胞内へのシグナル伝達です。 シグナル伝達は、シグナルの伝達と特定の「指示」の細胞代謝プロセスへの翻訳に不可欠です。 それは、メッセンジャー物質を介して外部から細胞に伝わる重要なメッセージを受け取ることであり、 ホルモン または神経伝達物質、それらを細胞の「作業指示」として翻訳し、細胞内でそれらを二次メッセンジャーに送り、細胞質内でのさらなる輸送を確実にします。 また、変換のプロセスは、視覚、聴覚、聴覚などの特定の敏感な刺激の伝達に重要な役割を果たします。 キー & 匂い. シグナル伝達は、体温が通過する特定の調節回路の機能に等しく重要です。 血 圧力、 ハート 機能と他の多くの無意識のパラメーターが制御されます。 簡単に言えば、 細胞膜 シグナル伝達物質のアクティブなクリアリング サイトを具体化します。このサイトは、変換された形で、セカンド メッセンジャーとして機能する細胞内の低分子量 G タンパク質に送達されます。 100 以上の異なる形態が知られている低分子量 G タンパク質は、細胞内でさまざまな役割を果たします。 たとえば、彼らは規制に関与しています。 遺伝子 発現、細胞骨格の組織化、核と細胞質間の物質の輸送、およびリソソームと細胞増殖との物質の交換。
形成、発生、特性、および最適値
G タンパク質の基本的な構成要素は、他のすべてのタンパク質と同様に、いわゆるタンパク質構成要素によって形成されます。 アミノ酸、現在までに 23 が知られています。 細胞代謝はほとんどを合成することができますが、 アミノ酸 それ自体、必須として指定されているいくつかのアミノ酸は、食物と一緒に摂取する必要があります。 タンパク質の組み立ては、つなぎ合わせることによってゼロから行われます。 アミノ酸 遺伝的にあらかじめ決定された配列で、または部分的に分解された長鎖タンパク質のすでに存在するフラグメントを組み立てることによって.フラグメントは、定義によれば、100未満のアミノで構成されるペプチドまたはポリペプチドで構成することもできます 酸. G タンパク質の合成は、複雑なプロセスで個々の細胞内で行われます。 遺伝子 以前にmRNAにコピーされたセグメントで、個々のタンパク質のアミノ酸配列を指定します。 多様性のあるGタンパク質は、個々の細胞の実質的にすべての制御および調節プロセスに関与しており、活性化状態と不活性化状態の比率が非常に動的であるため、それらのスナップショット 濃度 または細胞内の活動は不可能であり、意味がありません。 ネットワーク内の G タンパク質全体が「通常の」作業を行っているかどうかは、間接的に推定することしかできません。 健康 状態。
疾患および障害
酵素、ホルモン、またはその他の機能的実体の機能的または活性化部分であるタンパク質は、アミノ酸配列の欠陥により機能が失われるリスクがあり、酵素またはホルモンがその作用の一部を失います。 「タンパク質の欠陥」のほとんどの場合、対応するものがあります。 遺伝子 欠陥。 遺伝子セグメントの突然変異は、アミノ酸配列の不正確な指定につながり、対応するタンパク質の誤った構築につながります。 G タンパク質は、構築計画におけるこのような遺伝的に決定されたエラーから免れることはできません。 ただし、エラーがGタンパク質共役型受容体にある場合は、Gタンパク質の機能喪失も発生します。 どちらの場合も、信号を伝達する能力が低下すると、特定の病気の引き金になるか、一因となります。 G タンパク質機能障害に関連する疾患には、偽性副甲状腺機能低下症が含まれます。 先端巨大症、機能亢進性甲状腺腺腫、卵巣腫瘍、その他いくつか。
