gproteiinikytkentäisten

Gproteiinikytkentäiset reseptorit (GPCR:t) ovat suurin solukalvon reseptoriperhe, joka välittää ulkoapäin saadun signaalin solun sisälle. Niillä on seitsemän läpäisevää alfa-helixia, N-terminus ulkopuolella ja C-terminus sytoplasmolisesti. Reseptorit ovat designilta monimutkaisia ja voivat sitoa lukuisia ligandeja, kuten hormoneja, neutrotransmittereitä ja aistimullisia yhdisteitä, ja ne ovat laajasti jakautuneet eläin-, kasvi- ja mikrobisoluihin.

Kun ligandi sitoutuu GPCR:iin, reseptorin konformaatio muuttuu ja hapautuu GDP:n vaihtuminen Gα-alayksikön GTP:hen. Gα-GTP vapautuu Gβγ-komponentista, ja sekä Gα-GTP että Gβγ voivat aktivoida tai estää erilaisia etävasteita. Esimerkiksi Gαs stimuloi adenylaattisyklaasia lisäten cAMP:n määrää, Gi/o estää sitä, ja Gq/11 aktivoi fosfolipasi Cβ:n, mikä kasvattaa IP3- ja DAG-tasoja sekä solun Ca2+-peräisiä vasteita. GPCR-signaalissa esiintyy usein lisäksi ionikanavien sääntelyä ja MAPK-polkujen aktivointia.

Signaalin säätelyyn osallistuvat desensitisaatioprosessit, joissa GRK-kinaasit ja arrestiinit tunnistavat aktivoituneen reseptorin ja estävät sen signaalin etenemisen sekä mahdollistavat reseptorin endosyoitumisen ja kierrätyksen. Tämä hillitsee vastetta ja mahdollistaa reseptorin palautumisen vaihtoehtoisiin tiloihin.

GPCR:t ovat keskeisiä lääkeaineratkaisuihin liittyviä kohteita; noin kolmasosa maailmanlaajuisista lääkeaineista vaikuttaa GPCR-reseptoreihin. Esimerkkejä ovat beeta-adrenergiset, dopaminergiset, serotoniinergiset ja muskariiniset reseptorit sekä opioid- ja histamiinireseptorit. Reseptoriperhe on geneettisesti ja toiminnallisesti laaja, mutta sen yhteinen ominaisuus on seitsemän kalvoa läpäisevä rakenne, joka määrittää sen kyvyn muokata solun sisäisiä signaalipolkuja.