Thuật ngữ G protein đề cập đến một nhóm protein không đồng nhất có thể liên kết các nucleotide guanosine diphosphate (GDP) và guanosine triphosphate (GTP). Chúng thực hiện một chức năng quan trọng trong việc truyền và “dịch” các tín hiệu ngoại bào vào và trong tế bào. Liên kết màng, biến dị G protein là những chất trung gian giữa không gian ngoại bào và nội bào, và cái gọi là protein G nhỏ, nằm trong bào tương của tế bào, đảm bảo việc truyền tín hiệu trong tế bào.
Protein G là gì?
G protein, còn được gọi là GTPases, đại diện cho một nhóm protein không đồng nhất đóng vai trò quan trọng trong việc truyền tín hiệu ngoại bào vào và trong tế bào. Tất cả các protein G đều được đặc trưng bởi khả năng liên kết các nucleotide GTP và GDP. Chúng có thể được chia thành hai nhóm chính là protein G biến dị liên kết màng và cái gọi là protein G đơn phân nhỏ. Các protein G đơn phân nằm trong bào tương của tế bào và hoạt động như sứ giả thứ hai để truyền tín hiệu trong tế bào. Các protein G liên kết màng bao gồm các tiểu đơn vị alfa, beta và gamma. Ở trạng thái không hoạt động, GDP được liên kết với đơn vị con alfa. Một kích thích ngoại bào (tín hiệu) bắt đầu một quá trình trong đó GDP được thay thế bằng GTP và đồng thời, sự phân ly xảy ra giữa tiểu đơn vị alfa và tiểu đơn vị beta gamma. Hai đơn vị con beta và gamma vẫn cùng nhau làm đơn vị chức năng hoạt động trong các quá trình tiếp theo với tư cách là đơn vị con beta-gamma. Do đó, GDP thay thế bằng GTP tương ứng với việc chuyển từ “vị trí TẮT” không hoạt động sang “vị trí BẬT” được kích hoạt.
Chức năng, hành động và vai trò
Tế bào người, giống như tế bào động vật, được bảo vệ bởi màng tế bào điều đó không dễ dàng thấm qua phân tử hoặc gây bệnh vi trùng. Một mặt, màng tế bào cung cấp sự bảo vệ cho tế bào bên trong và nhân; mặt khác, đây có thể là một vấn đề đối với giao tiếp và trao đổi thông tin cần thiết giữa các tế bào, trong tế bào, và giữa không gian ngoại bào và nội bào. Chức năng chính của các protein G dị hóa màng, trong đó có khoảng 21 tiểu đơn vị alpha khác nhau đã được biết đến, là truyền tín hiệu từ không gian ngoại bào vào bên trong tế bào. Truyền tín hiệu là điều cần thiết cho việc truyền tín hiệu và dịch các “chỉ dẫn” cụ thể thành các quá trình trao đổi chất của tế bào. Đó là vấn đề nhận các thông điệp quan trọng được truyền đến tế bào từ bên ngoài thông qua các chất truyền tin, kích thích tố hoặc các chất dẫn truyền thần kinh, dịch chúng là “hướng dẫn công việc” cho tế bào và đưa chúng vào bên trong tế bào cho các sứ giả thứ hai để đảm bảo vận chuyển tiếp trong bào tương. Ngoài ra, quá trình dẫn truyền đóng một vai trò quan trọng trong việc truyền một số kích thích nhạy cảm như thị giác, thính giác, hương vị và mùi. Truyền tín hiệu cũng quan trọng không kém đối với hoạt động của một số mạch điều hòa mà qua đó nhiệt độ cơ thể, máu sức ép, tim chức năng và nhiều thông số vô thức khác được kiểm soát. Nói một cách đơn giản, các protein G dị dưỡng được neo trong màng tế bào thể hiện vị trí thanh toán bù trừ tích cực cho các chất truyền tín hiệu, được phân phối ở dạng đã biến đổi tới các protein G nhỏ bên trong tế bào hoạt động như sứ giả thứ hai. Các protein G nhỏ, trong đó có hơn 100 dạng khác nhau đã được biết đến, thực hiện nhiều nhiệm vụ khác nhau trong tế bào. Ví dụ, họ tham gia vào quy định của gen biểu hiện, sự tổ chức của tế bào, sự vận chuyển các chất giữa nhân và tế bào chất, trao đổi chất với các lysosome và sự tăng sinh của tế bào.
Sự hình thành, sự xuất hiện, thuộc tính và giá trị tối ưu
Các khối xây dựng cơ bản của protein G, cũng như tất cả các protein khác, được hình thành bởi cái gọi là proteinogenic amino axit, trong đó 23 chiếc được biết đến cho đến nay. Trong khi quá trình trao đổi chất của tế bào có khả năng tổng hợp hầu hết các amino axit Bản thân nó, một số axit amin được chỉ định là thiết yếu phải được tiêu thụ cùng với thức ăn. Việc lắp ráp các protein diễn ra từ đầu bằng cách xâu chuỗi lại với nhau amino axit theo trình tự được xác định trước về mặt di truyền hoặc bằng cách tập hợp các đoạn đã tồn tại của protein chuỗi dài được tháo rời một phần. axit. Quá trình tổng hợp protein G diễn ra trong từng tế bào riêng lẻ theo các quá trình phức tạp trên cơ sở gen các phân đoạn được sao chép trước đó trong mRNA, xác định trình tự axit amin của từng protein riêng lẻ. Bởi vì protein G trong sự đa dạng của chúng thực tế tham gia vào tất cả các quá trình kiểm soát và điều hòa của mỗi tế bào riêng lẻ, và bởi vì tỷ lệ giữa trạng thái hoạt hóa và bất hoạt là rất động, ảnh chụp nhanh tập trung hoặc hoạt động trong các ô không thể thực hiện được và sẽ không có ý nghĩa. Liệu tổng số protein G trong mạng có đang thực hiện công việc “bình thường” hay không chỉ có thể được ước tính gián tiếp bằng sức khỏe trạng thái.
Bệnh tật và rối loạn
Protein là một phần chức năng hoặc hoạt hóa của enzyme, hormone hoặc thực thể chức năng khác có nguy cơ bị mất chức năng do khiếm khuyết trong trình tự axit amin của chúng, khiến cho enzyme hoặc hormone mất đi một số hoạt động của nó. Trong hầu hết các trường hợp “khiếm khuyết protein”, có một gen khiếm khuyết. Sự đột biến của một đoạn gen dẫn đến một đặc điểm kỹ thuật sai của trình tự axit amin và do đó dẫn đến cấu trúc sai của protein tương ứng. Các protein G không tránh khỏi những sai sót được xác định về mặt di truyền như vậy trong kế hoạch xây dựng. Tuy nhiên, sự mất chức năng của các protein G cũng xảy ra nếu lỗi nằm ở các thụ thể kết hợp với protein G. Trong cả hai trường hợp, khả năng truyền tín hiệu giảm sẽ gây ra hoặc góp phần vào một căn bệnh cụ thể. Các bệnh liên quan đến chức năng protein G bị suy giảm bao gồm bệnh giả tuyến cận giáp, To đầu chi, u tuyến giáp cường chức năng, khối u buồng trứng và một số bệnh khác.
