G-белки: структура и функции
G-белки, названные так по их способности связываться с гуаниновыми нуклеотидами , являются тримерами, состоящими из трех субъединиц: альфа, бета и гамма ( рис. 10.3 ). Существует большое количество разновидностей каждой из субъединиц (20 альфа, 6 бета, 12 гамма), что приводит к огромному количеству их комбинаций.
По структуре и мишеням их альфа-субъединиц G-белки делятся на четыре основные группы: Gs стимулирует аденилатциклазу ; Gi ингибирует аденилатциклазу; Gq связывается с фосфолипазой С ; мишени G12 пока не известны. Семейство Gi включает Gt ( трансдуцин ), который активирует фосфодиэстеразу цГМФ ( глава 19 ), а также две изоформы G0, которые связываются с ионными каналами. Вместе с тем, каждый из G-белков может взаимодействовать с несколькими эффекторами, а разные G-белки могут модулировать активность одних и тех же ионных каналов.
В неактивированном состоянии гуанозиндифосфат (ГДФ) связан с альфа-субъединицей, и все три субъединицы объединены в тример ( рис. 10.3 ). Взаимодействие с активированным рецептором позволяет гуанозинтрифосфату заместить гуанозиндифосфат на альфа-субъединице, что приводит к диссоциации альфа- и бета/гамма-субъединиц (в физиологических условиях бета- и гамма-субъединицы остаются связанными). Свободные альфа- и бета/гамма-субъединицы связываются с белками-мишенями и модулируют их активность. Свободная альфа-субъединица обладает ГТФазной активностью, вызывая гидролиз ГТФ с образованием ГДП. В результате альфа- и бета/гамма-субъединицы вновь связываются, что приводит к прекращению их активности.
Время жизни активированных субъединиц G-белка модулируется GAP-белками , (белками, активирующими ГТФазную активность). GAP-белки влияют на скорость гидролиза ГТФ, связанного с альфа-субъединицей.
В настоящее время методами молекулярной биологии и рентгеновской кристаллографии интенсивно исследуются тонкие детали взаимодействия субъединиц G-белков между собой и с их мишенями.
