人体G蛋白

Question

我想问一下人体内的G蛋白是是怎么产生的,它的作用是什么,怎么才能知道自己缺少

Answer 1

　　G蛋白与信号传递

　　细胞表面的受体通过与其相应配体作用后，可经不同种类的G蛋白偶联，分别发挥不同的生物学效应。与G蛋白偶联的多种受体具有共同的结构功能特点：分子量40-50kDa左右，由350-500氨基酸组组成，形成7个由疏水氨基酸组成的α螺旋区段，反复7次穿越细胞膜的脂质双层。肽链的N末端在胞膜外，C末端在细胞内。N末端上常有许多糖基修饰。从功能上看，受体的识别区域并不象一般想象的那样在胞膜的外部，实际上是由7个跨膜区段间通过特定氨基酸残基之间的相互作用形成复杂的空间构象。配体结合于识别区域之后，即导致整个受体构象的变化。受体肽链的C末端和连接第5和第6个跨膜区段的第三个胞内环是G蛋白结合部位。目前研究发现，趋化因子受体家族（chemokine receptor family）以及一些神经递质受体都属于G蛋白偶联的7次跨膜受体的超家族。例如IL-8RA胞膜外N端Asp11、Llu275、Arg280以及可形成二硫键的Cys30和Cys277在与配体结合中起重要作用；紧接第三个空膜区第二个胞浆环中DRY序列对于与G蛋白的结合是必要的。

　　（1）Gs：细胞表面受体与Gs（stimulating adenylate cyclase g protein,Gs）偶联激活腺苷酸环化酶，产生cAMP第二信使，继而激活cAMP依赖的蛋白激酶。

　　（2）Gi：细胞表面受体同Gi（inhibitory adenylate cyclase g protein,Gi）偶联则产生与Gs相反的生物学效应。

　　（3）Gt：可以激活cGMP磷酸二酯酶，同视觉有关。

　　（4）Go：可以产生百日咳杆菌毒不导致的一系列效应。

　　（5）Gq：同PLC偶联，在磷脂酰肌醇代谢途径信号传递过程中发挥重要作用。

　　（6）小G蛋白：近年来研究发现小G蛋白，特别是一些原癌基因表达产物有着广泛的调节功能。Ras蛋白主要参与细胞增殖和信号转导；Rho蛋白对细胞骨架网络的构成发挥调节作用；Rab蛋白则参与调控细胞内膜交通（membrane traffic）。此外，Rho和Rab亚家庭可能分别参与淋巴细胞极化（polarization）和抗原的提呈。某些信号蛋白通过SH-3功能区将酪氨酸激酶途径同一些由小G蛋白所控制的途径连接起来，如Rho（与Ras有30%同源性）调节胞浆中微丝上肌动蛋白的聚合或解离，从而影响细胞形态。这一事实解释了某些含有SH-3的蛋白同细胞骨架某些成份相关联或调节它们的功能。

参考资料：（摘自http://www.windrug.com/pic/30/11/20/115.htm）

Answer 2

细胞间通过传递信号分子相互交流。有些信号分子可以通过血液在体内进行远距离传输；另一些在邻近细胞间传递。人体中存在成千上万种信号分子，常见的如控制兴奋水平的肾上腺素，传递血糖水平的高血糖素，标志组织损伤的组胺和在神经系统中传递信息的多巴胺。

读取信息

一般情况下，信号分子与细胞表面的受体结合，然后，由以G蛋白（蛋白质编码1gg2，如图所示）为核心的信号传递系统把信息从胞外传递到胞内。G蛋白系统是细胞中最常见的信号传递方式。细胞中存在数以千计的特异性G蛋白偶联受体：有些识别激素，改变新陈代谢的水平；有些在神经系统中传递神经信号。我们的视觉依赖于一种光敏G蛋白系统；而我们的嗅觉则由 上千种形式各异的受体控制，它们有各自专一识别的气味分子。受体和G蛋白共同完成信号传导过程。

G蛋白调控

G蛋白在信号转导过程中起着分子开关的作用。与GDP（紫色）结合后，G蛋白处于非活性状态（如图示）。GTP取代GDP后，G蛋白活化并传递信号（见下一页）。G蛋白形式多样，大多数用于信号传递，有些则在诸如蛋白质合成中起重要作用。本文主要介绍异三聚体G蛋白，它由三条不同的链组成，分别为α（棕黄色）β（兰色）γ（绿色）。红色部分是α亚基表面的一个环状结构，在信号传递中至关重要。

紧依细胞膜

附着于G蛋白链的一些小分子类脂（图右上部），嵌入细胞膜，使G蛋白结合于细胞内膜表面，与受体接近。蛋白质结晶时这些类脂被除去，因此晶体结构中不显示。

攻击G蛋白

G蛋白系统是许多信号传递途径的中心环节，因此也就成了众多药物和毒素攻击的靶位点。市面上的很多药物，如Claritin和Prozac，以及大量滥用的毒品：可卡因，海洛因，大麻等，通过与G蛋白偶联进入细胞发挥其药性。霍乱菌产生一种毒素，与G蛋白处在关键位置的核苷结合，使G蛋白处于持续活化状态，破坏肠细胞液体平衡的正常调控。感染者因身体丧失水，钠和氯化物而脱水。

参考资料：http://hpdb.hbu.edu.cn/molecule/gprotein/gproteins.asp