Kluczowa różnica między heteromerycznym białkiem G a monomerycznym białkiem G polega na tym, że heteromeryczne białko G jest dużym białkiem G związanym z błoną składającą się z podjednostek alfa (α), beta (β) i gamma (γ). monomeryczne białko G to małe białko G związane z błoną, składające się tylko z podjednostki alfa.
Białka G (białka wiążące nukleotydy guaninowe) to rodzina białek, które działają jako przełączniki molekularne wewnątrz komórek. Biorą udział w przekazywaniu sygnałów z różnych bodźców na zewnątrz komórki do jej wnętrza. Białka G można podzielić na dwie odrębne rodziny białek: heteromeryczne białko G i monomeryczne białko G. Heteromeryczne białko G to duże białko, podczas gdy monomeryczne białko G to małe białko.
Co to jest heteromeryczne białko G?
Heteromeryczne białko G jest dużym białkiem G, które składa się z podjednostek alfa (α), beta (β) i gamma (γ). Heteromeryczne białko G tworzy kompleks heterotrimeryczny. Największa niestrukturalna różnica między heterotrimerycznym i monomerycznym białkiem G polega na tym, że heterotrimeryczne białko G wiąże się bezpośrednio z receptorem powierzchniowym komórki (receptory sprzężone z białkiem G). Podjednostka alfa heteromerycznego białka G jest zwykle przyłączona do GTP lub GDP, który służy jako włącznik lub wyłącznik aktywacji białka G.
Rysunek 01: Heteromeryczne białko G
Gdy ligandy wiążą się z GPCR, GPCR nabywa zdolność GEF (czynnik wymiany nukleotydów guaninowych). To aktywuje białko G poprzez wymianę GDP w podjednostce alfa na GTP. Wiązanie GTP z podjednostką alfa powoduje zmianę strukturalną i dysocjację podjednostki alfa od reszty białka G. Ogólnie, podjednostka alfa wiąże związane z błoną białka efektorowe w kaskadzie sygnalizacyjnej w dół. Kompleks beta-gamma może również pełnić tę funkcję. Ponadto heteromeryczne białka G biorą udział w szlakach, takich jak szlak cAMP/PKA, kanały jonowe, MAPK i PI3K.
Co to jest monomeryczne białko G?
Monomeryczne białko G to małe białko G związane z błoną, które składa się tylko z podjednostki alfa. Małe monomeryczne białko G jest homologiczne do podjednostki alfa dużego heteromerycznego białka G. Ta rodzina małych GTPaz obejmuje nadrodzinę RAS, która jest dalej podzielona na podrodziny w oparciu o podobieństwa strukturalne, sekwencyjne i funkcjonalne. Co więcej, każda podrodzina małych GTPaz odgrywa nieco inną istotną rolę w regulacji wewnątrzkomórkowych szlaków sygnałowych.
Rysunek 02: Monomeryczne białko G
Podobnie jak podjednostka alfa dużego heteromerycznego białka G, małe monomeryczne białko G zmienia się między stanem włączonym (związanym z GTP) a stanem wyłączonym (związanym z GDP). Dlatego monomeryczne białka G działają jak przełączniki binarne, które regulują cytozolowe szlaki sygnałowe. Powyższy cykl GDP/GTP jest kontrolowany przez dwa typy białek regulatorowych związanych z monomerycznymi białkami G. Czynniki wymiany guaninowej (GEF) promują tworzenie aktywnej lub związanej z GTP formy monomerycznego białka G (białka RAS), podczas gdy białka aktywujące GTPazę (GAP) przyspieszają aktywność GTPazy i promują nieaktywną lub związaną z GDP formę monomerycznego białka G (białko RAS)
Jakie są podobieństwa między heteromerycznym białkiem G a monomerycznym białkiem G?
- Heteromeryczne białko G i monomeryczne białko G to dwa rodzaje białek G.
- Podjednostka alfa heteromerycznego białka G jest strukturalnie powiązana z monomerycznym białkiem G.
- Oba białka wiążą się z GTP i hydrolizują go do GDP, działając w ten sposób jako przełączniki molekularne.
- Szybkość hydrolizy GTP katalizowanej przez oba białka może zostać zwiększona przez białka GAP.
- Są one przymocowane do wewnętrznej powierzchni błony plazmatycznej za pomocą potranslacyjnych modyfikacji lipidów.
Jaka jest różnica między heteromerycznym białkiem G a monomerycznym białkiem G?
Heteromeryczne białko G to duże białko G związane z błoną, składające się z podjednostek alfa (α), beta (β) i gamma (γ), podczas gdy monomeryczne białko G to małe białko G związane z błoną tylko podjednostki alfa. Jest to więc kluczowa różnica między heteromerycznym białkiem G a monomerycznym białkiem G. Ponadto heterotrimeryczne białko G wiąże się bezpośrednio z receptorem powierzchniowym komórki (receptory sprzężone z białkiem G). Z drugiej strony, monomeryczne białko G wiąże się pośrednio z receptorem na powierzchni komórki (receptory sprzężone z białkiem G).
Poniższa infografika przedstawia różnice między heteromerycznym białkiem G a monomerycznym białkiem G w formie tabelarycznej do bezpośredniego porównania.
Podsumowanie – heteromeryczne białko G kontra monomeryczne białko G
Białka G to rodzina białek, które działają jak przełączniki molekularne wewnątrz komórek. Heteromeryczne białko G i monomeryczne białko G to dwa rodzaje białek G. Heteromeryczne białko G jest dużym białkiem G związanym z błoną, składającym się z podjednostek alfa (α), beta (β) i gamma (γ). Monomeryczne białko G to małe białko G związane z błoną, składające się tylko z podjednostki alfa. To podsumowuje różnicę między heteromerycznym białkiem G a monomerycznym białkiem G.
