Gproteiinivälitteiset

Gproteiinivälitteiset viittaavat solunsisäisiin signaalijärjestelmiin, joissa vasteet välittyvät käyttäen heterotrimerisiä G-proteiineja ja kytkeytyvät pääosin G-proteiinikytkimiin reseptoreihin (GPCR). GPCR:t ovat solukalvon reseptoreita, jotka tunnistavat ulkoisia ligandeja kuten hormoneja, neurotransmittereitä ja aistimateriaalien välittäjäaineita. Kun ligandi sitoutuu reseptoriin, reseptori toimii guaniin-nucleotideksena (GEF) Gα-alayksikölle ja saa Gα:n vaihtamaan GDP:n GTP:iin. Tästä seuraa Gα-GTP:n ja Gβγ-alayksiköiden vapautuminen ja aktivoituminen sekä kohdesäde-efektoreiden sääteleminen.

Gproteiiniyksiköt ovat useita perusluokkia: Gs, Gi/o, Gq/11 ja G12/13. Gs-stimulaatio lisää adenlylaattin aktiivisuutta ja nostaa cAMP:n tasoa, mikä aktivoi cAMPriippuvaiset proteiinikinaasit. Gi/o-estää adenlylaattia ja vähentää cAMP:ta. Gq/11 aktivoi fosfolipasaatti C:ta, mikä tuottaa IP3:n ja DAG:n; IP3 vapauttaa Ca2+:a soluliman sisätiloista ja DAG aktivoi PKC-ikkuna. G12/13 vaikuttaa Rho-maalaisiin signaalireitteihin, vaikuttaen solujen muokkaukseen ja rakenteisiin.

Terminaatio tapahtuu Gα:n GTP-hydrolyysillä takaisin GDP-muotoon; RGS-proteiinit nopeuttavat tätä hydrolyysiä. Gβγ-kompleksi voi myös palautua Gα:n kanssa, ja reseptorin desensitisaatio GRK- ja arrestiinien välityksellä sekä reseptorin endosytointi lopettavat signaalin.

Merkitys: Gproteiinivälitteiset signaalit säätelevät monia fysiologisia teemoja kuten verenpaine, sydämen toiminta, näköaisti ja aistimateriaalien havaitseminen. Lääkkeet, jotka kohdistuvat GPCR-reitteihin, muodostavat suuren osan kliinisistä lääkkeistä. Häiriöt näissä reiteissä voivat johtaa moniin sairauksiin, joten tutkimus ja terapiasuunnat keskittyvät usein näiden signaalipolkujen tarkkaan säätelyyn.