Istilah G protein merujuk kepada kumpulan protein yang tidak homogen yang dapat mengikat nukleotida guanosine diphosphate (GDP) dan guanosine triphosphate (GTP). Mereka melakukan fungsi kritikal dalam transduksi dan "terjemahan" isyarat ekstraselular ke dalam dan di dalam sel. Heterotrimerik terikat membran protein adalah perantara antara ruang ekstraselular dan intraselular, dan apa yang disebut protein G kecil, yang terletak di sitosol sel, memastikan penghantaran isyarat di dalam sel.
Apa itu protein G?
G protein, juga dikenal sebagai GTPases, mewakili kumpulan protein yang tidak homogen yang memainkan peranan penting dalam transduksi isyarat ekstraselular ke dalam dan di dalam sel. Semua protein G dicirikan oleh kemampuan mereka untuk mengikat nukleotida GTP dan GDP. Mereka boleh dibahagikan kepada dua kumpulan utama protein G heterotrimerik terikat membran dan protein G monomer kecil yang disebut. Protein G monomer terletak di sitosol sel dan bertindak sebagai utusan kedua untuk transduksi isyarat di dalam sel. Protein G yang terikat membran terdiri daripada subunit alfa, beta dan gamma. Dalam keadaan tidak aktif, KDN terikat dengan subunit alfa. Rangsangan ekstraselular (isyarat) memulakan proses di mana PDB digantikan oleh GTP dan, secara serentak, pemisahan berlaku antara subunit alfa dan subunit beta gamma. Dua subunit beta dan gamma tetap bersama sebagai unit berfungsi aktif dalam proses seterusnya sebagai subunit beta-gamma. Oleh itu, penggantian GDP oleh GTP sesuai dengan beralih dari "posisi OFF" yang tidak aktif ke "posisi ON" yang diaktifkan.
Fungsi, tindakan, dan peranan
Sel manusia, seperti sel haiwan, dilindungi oleh a membran sel yang tidak mudah telap hingga besar molekul atau patogenik kuman. Di satu pihak, yang membran sel memberikan perlindungan untuk sitosol dan inti dalaman; sebaliknya, ini boleh menjadi masalah untuk komunikasi dan pertukaran maklumat yang diperlukan antara sel, dalam sel, dan antara ruang ekstraselular dan intraselular. Fungsi utama protein G heterotrimerik membran, di mana kira-kira 21 subunit alpha yang berbeza diketahui, adalah transduksi isyarat dari ruang ekstraselular ke bahagian dalam sel. Transduksi isyarat adalah mustahak untuk penghantaran isyarat dan terjemahan "arahan" khusus ke dalam proses metabolik selular. Ini adalah masalah menerima mesej penting yang dihantar ke sel dari luar melalui bahan utusan, hormon atau neurotransmitter, menerjemahkannya sebagai "arahan kerja" untuk sel dan menghantarnya ke dalam sel ke utusan kedua yang memastikan pengangkutan lebih jauh ke dalam sitosol. Juga, proses transduksi memainkan peranan penting dalam penghantaran rangsangan sensitif tertentu seperti penglihatan, pendengaran, rasa and bau. Transduksi isyarat sama pentingnya untuk fungsi litar pengatur tertentu di mana suhu badan, darah tekanan, jantung fungsi dan banyak parameter bawah sedar yang dikawal. Ringkasnya, protein G heterotrimerik berlabuh di membran sel mewujudkan laman penjelasan aktif untuk zat isyarat, yang dihantar dalam bentuk yang berubah menjadi protein G kecil di dalam sel yang bertindak sebagai utusan kedua. Protein G kecil, di mana lebih daripada 100 bentuk yang berbeza diketahui, melakukan pelbagai tugas di dalam sel. Sebagai contoh, mereka terlibat dalam peraturan gen ekspresi, organisasi sitoskeleton, pengangkutan bahan antara nukleus dan sitoplasma, dan pertukaran bahan dengan lisosom dan percambahan sel.
Pembentukan, kejadian, sifat, dan nilai optimum
Blok asas asas protein G, seperti semua protein lain, dibentuk oleh apa yang disebut proteinogenik asid amino, di mana 23 diketahui setakat ini. Manakala metabolisme sel mampu mensintesis paling banyak asid amino dengan sendirinya, beberapa asid amino yang dinyatakan penting mesti dimakan bersama makanan. Perhimpunan protein berlaku sama ada dari awal dengan mengikat bersama asid amino dalam urutan yang telah ditentukan secara genetik atau dengan memasang serpihan yang sudah ada dari protein rantai panjang yang dibongkar sebahagiannya. Serpihan juga boleh terdiri daripada peptida atau polipeptida, yang, menurut definisi, terdiri daripada kurang dari 100 amino asid. Sintesis protein-G berlaku di setiap sel individu dalam proses yang kompleks berdasarkan gen segmen yang sebelumnya disalin dalam mRNA, yang menentukan urutan asid amino setiap protein individu. Kerana protein G dalam kepelbagaian mereka terlibat dalam hampir semua proses kawalan dan pengawalseliaan setiap sel individu, dan kerana nisbah antara keadaan yang diaktifkan dan yang tidak aktif sangat dinamik, gambaran mereka kepekatan atau aktiviti dalam sel tidak mungkin dan tidak bermakna. Sama ada jumlah protein G dalam rangkaian melakukan kerja "normal" hanya dapat dianggarkan secara tidak langsung oleh kesihatan status.
Penyakit dan gangguan
Protein yang merupakan bahagian fungsional atau pengaktifan enzim, hormon, atau entiti fungsional lain berisiko kehilangan fungsi kerana kecacatan dalam urutan asid amino mereka, menyebabkan enzim atau hormon kehilangan sebahagian dari tindakannya. Dalam kebanyakan kes "protein defect", ada yang sesuai gen kecacatan. Mutasi segmen gen membawa kepada spesifikasi yang tidak betul bagi urutan asid amino dan dengan itu pembinaan protein yang sesuai. Protein G tidak terlepas dari kesilapan yang ditentukan secara genetik dalam rancangan bangunan. Walau bagaimanapun, kehilangan fungsi protein G juga berlaku sekiranya kesalahan terletak pada reseptor yang digabungkan protein G. Dalam kedua kes tersebut, kemampuan berkurang untuk memancarkan isyarat memicu atau menyumbang kepada penyakit tertentu. Penyakit yang berkaitan dengan gangguan fungsi protein G termasuk pseudohypoparathyroidism, akomegali, adenoma tiroid hiperfungsi, tumor ovari, dan beberapa yang lain.
