G-белки

Многие из известных на сегодняшний день вторичных мессенджеров действуют при посредстве ключевых молекул особого класса, называемых G-белками, которые и направляют поток сигналов от рецепторов внутрь клетки.

Эти, принимающие участие в передаче сигнала белки, регулируются гуаниловыми нуклеотидами, откуда и их название — G-белки. Команды элиситоров, гормонов и других эффекторов передаются различными рецепторами путем стимуляции того или иного G-белка. С начала 80-х гг. XX в. обнаружено более 100 рецепторов, передающих сигналы через G-белки. Идентифицирован ряд эффекторов, зависящих от этих белков.
G-белки, принимающие участи в трансмембранной передаче сигналов, располагаются на внутренней поверхности цитоплазматической мембраны. Их молекулы состоят из трех субъединиц — полипептидных цепей, называемых (от большей к меньшей) а, Р и у. Во всех выделенных к настоящему времени G-белках а-субъединица специфична, тогда как Р и у могут различаться.
В состоянии покоя а, Р и у субъединицы образуют комплекс, в котором а-субъединица связана с гуанизиндифосфатом (ГДФ). После того, как элиситор или иной первичный эффектор присоединится к рецептору, конформация последнего изменяется и он связывается с G-белком. В результате связывания а-субъединица освобождает ГДФ. Освободившееся место сразу же занимает гуанизинтрифосфат (ГТФ), концентрация которого в клетке достаточно высока. В результате связывания с ГТФ а-субъединица активируется.

276              Связавшаяся с ГТФ, а-субъединица отделяется от р и у-субъединиц и
путем диффузии перемещается по внутренней поверхности цитоплазматической мембраны, пока не свяжется с эффектором, к примеру, аденилатцик- лазой.

Через несколько секунд а-субъединица гидролизует ГТФ до ГДФ, инактивирутся, отъединяется от эффектора и вновь связывается с свободными р и у-субъединицами.
Таким образом, G-белки служат переключателями или таймлерами, определяющими, когда и как долго сигнальные пути бывают включенными или выключенными. Включение происходит, когда связанная с ГТФ а-субъединица присоединяется к эффектору, а выключение, — когда ГТФ гидролизуется до ГДФ. Таким образом, продолжительность «включенного» или «выключенного» состояния определяется скоростью гидролиза ГТФ.
G-белки обладают также способностью усиливать сигналы. Так, одна а-субъединица, связываясь с молекулой аденилатциклазы, может стимулировать синтез многих молекул циклического аденозинмонофосфата, прежде чем истечем время «включенного» состояния и ГТФ превратится в ГДФ.
Таким образом, клеточная мембрана представляет собой как бы панель переключения для множества разнообразных сигналов, поступающих извне. На ней происходит оценка их относительной силы, суммирование и передача сигналов вторичным мессенджерам, специфика которых уже определяет ответ клетки на изменения во внешней среде. 

Еще по теме G-белки:

1. РОД БЕЛКИ GENUS SCIURUS
2. РОД АФРИКАНСКИЕ БЕЛКИ GENUS EPIXERUS
3. РОД МАЛАЙСКИЕ БЕЛКИ GENUS LARISCUS
4. Семейство беличьи Familia Sciuridae
5. 3.5.2. Физико-химическая организация хромосом эукариотической клетки 3.5.2.1. Химический состав хромосом
6. Связывание токсикантов белками крови. 
7. ВОЗДУШНОЕ ПИТАНИЕ РАСТЕНИЙ (ФОТОСИНТЕЗ)
8. КОРМА, ПЕРЕРАБОТКА КОРМОВ, ПИЩЕВАРЕНИЕ
9. Белка
10. Белка Вильсона Epixerus wilsoni du Chaillu, 1860 (V, 192)
11. 11.4. Конвергенция
12. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПРЕДСТАВИТЕЛЕЙ СЕМЕЙСТВА REOVIRIDAE
13. ЧЕТВЕРОНОГИЕ ЛЮБИТЕЛИ ПОЖИВИТЬСЯ
14.   Определение белкового и небелкового (остаточного) азота в жидкости рубца.  
15. Выводы
16. ХАРАКТЕРИСТИКА ВОЗБУДИТЕЛЯ