G蛋白偶聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)與激活

G蛋白偶聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)與激活

——?jiǎng)俞t(yī)15.1班張若楠2021/5/91G蛋白偶聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)特征由一條多肽鏈組成，其中帶有7個(gè)跨膜α螺旋區(qū)域。其氨基末端朝向細(xì)胞外（有4個(gè)胞外區(qū)）而羧基朝向細(xì)胞內(nèi)基質(zhì)（有4個(gè)胞內(nèi)區(qū)）。在氨基的末端帶有一些糖基化位點(diǎn)，而在細(xì)胞內(nèi)基質(zhì)的第三個(gè)羧基末端各有一個(gè)在蛋白激酶催化下發(fā)生磷酸化的位點(diǎn)。2021/5/92作用機(jī)理受體與細(xì)胞外信息分子結(jié)合，并不是直接與細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的效應(yīng)酶（器）作用。通過與效應(yīng)酶（器）偶聯(lián)的起信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)作用鳥苷酸結(jié)合蛋白（G蛋白）調(diào)節(jié)效應(yīng)酶（器）的活性。通過第二信使（胞內(nèi)信使）引起細(xì)胞的各種生物效應(yīng)，包括生長分裂、代謝、游走、吞噬、分泌、收縮和電活動(dòng)等。2021/5/93有能與GTP（三磷酸鳥苷）結(jié)合的蛋白質(zhì)都可以稱為“G蛋白”研究信號(hào)傳遞時(shí)特指與細(xì)胞表面受體偶聯(lián)的特異三聚體G蛋白（heterotrimericGTPbindingprotein）G蛋白（GTPbindingproteins）是三聚體G蛋白結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白，位于質(zhì)膜內(nèi)側(cè)，有α、β、γ三個(gè)亞基組成，是一類重要的分子開關(guān)蛋白。2021/5/94G蛋白的結(jié)構(gòu)在G蛋白的三個(gè)亞基中，β和γ以異二聚體存在，α亞基和βγ亞基分別通過共價(jià)結(jié)合的脂分子錨定于質(zhì)膜上。α亞基本身具有GTPase活性，是分子開關(guān)蛋白。2021/5/95LOREMIPSUMDOLOR2021/5/96G蛋白偶聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)與激活當(dāng)配體與受體結(jié)合，三聚體G蛋白解離，并發(fā)生GDP與GTP交換，游離的Gα-GTP處于活化的開啟狀態(tài)，導(dǎo)致結(jié)合并激活效應(yīng)器蛋白。從而傳遞信號(hào)；Gα-GTP水解形成Gα-GDP時(shí)，則處于失活的關(guān)閉狀態(tài)，終止信號(hào)傳遞并導(dǎo)致三聚體G蛋白的重新裝配，恢復(fù)系統(tǒng)進(jìn)入靜息狀態(tài)。2021/5/97G蛋白偶聯(lián)受體的結(jié)構(gòu)與激活每個(gè)跨膜α螺旋由22~24個(gè)氨基酸殘基組成，其中螺旋5和6之間的胞內(nèi)環(huán)狀結(jié)構(gòu)域（C3）對(duì)于受體與G蛋白之間的相互作用具有重要作用。推測配體與受體的結(jié)合會(huì)引起H5和H6螺旋的彼此相互移動(dòng)，結(jié)果導(dǎo)致C3環(huán)構(gòu)象改變使之容許結(jié)合并激活α亞基。2021/5/98G蛋白偶聯(lián)受體家族G蛋白偶聯(lián)受體介導(dǎo)無數(shù)胞外信號(hào)的細(xì)胞應(yīng)答，G蛋白偶聯(lián)受體家族包括多種對(duì)蛋白或肽類激素、局部介質(zhì)、神經(jīng)遞質(zhì)和氨基酸或脂肪酸衍生物等配體識(shí)別與結(jié)合的受體，以及哺乳類嗅覺、味覺受體和視覺的光激活受體（視紫紅質(zhì)）。在線蟲基因組19000個(gè)基因中大約編碼1000種不同的G蛋白偶聯(lián)受體。盡管與這些受體相互作用的信號(hào)分子多種多樣，受體的氨基酸序列也千差萬別，但對(duì)G蛋白偶聯(lián)受體的研究分析結(jié)果表明，所有真核生物從單細(xì)胞酵母到人類都具有相同的7次跨膜結(jié)構(gòu)。2021/5/99哺乳類三聚體G蛋白的主要種類及其效應(yīng)器2021/5/910小試身手1.G蛋白偶聯(lián)受體其氨基末端朝向

而羧基朝向。2.三聚體G蛋白結(jié)合調(diào)節(jié)蛋白，位于質(zhì)膜

，有、、三個(gè)亞基組成，是一類重要的

蛋白。3.G蛋白偶聯(lián)受體的激活機(jī)制闡明了