คำว่า G โปรตีน หมายถึงกลุ่มโปรตีนที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งสามารถจับนิวคลีโอไทด์ guanosine diphosphate (GDP) และ guanosine triphosphate (GTP) พวกมันทำหน้าที่สำคัญในการถ่ายทอดและ "การแปล" สัญญาณภายนอกเซลล์เข้าและภายในเซลล์ เมมเบรนผูกพัน heterotrimeric G โปรตีน เป็นสื่อกลางระหว่างพื้นที่นอกเซลล์และภายในเซลล์และเรียกว่าโปรตีน G ขนาดเล็กซึ่งอยู่ในไซโตซอลของเซลล์เพื่อให้แน่ใจว่ามีการส่งสัญญาณภายในเซลล์
โปรตีน G คืออะไร?
G โปรตีนหรือที่เรียกว่า GTPases เป็นตัวแทนของกลุ่มโปรตีนที่ไม่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งมีบทบาทสำคัญในการถ่ายทอดสัญญาณภายนอกเซลล์เข้าและภายในเซลล์ โปรตีน G ทั้งหมดมีความสามารถในการจับกับนิวคลีโอไทด์ GTP และ GDP พวกเขาสามารถแบ่งออกเป็นสองกลุ่มใหญ่ ๆ ของโปรตีน heterotrimeric G ที่มีเยื่อหุ้มเซลล์และโปรตีน G monomeric G ขนาดเล็กที่เรียกว่า โมโนเมอริกจีโปรตีนตั้งอยู่ในไซโตซอลของเซลล์และทำหน้าที่เป็นตัวส่งสัญญาณที่สองสำหรับการส่งสัญญาณภายในเซลล์ โปรตีน G ที่มีเยื่อหุ้มประกอบด้วยหน่วยย่อยอัลฟ่าเบต้าและแกมมา ในสถานะที่ไม่ได้ใช้งาน GDP จะถูกผูกไว้กับหน่วยย่อยของอัลฟ่า สิ่งเร้าภายนอกเซลล์ (สัญญาณ) เริ่มต้นกระบวนการที่ GDP ถูกแทนที่ด้วย GTP และในขณะเดียวกันการแยกตัวเกิดขึ้นระหว่างหน่วยย่อยอัลฟ่าและหน่วยย่อยเบต้าแกมมา หน่วยย่อยเบต้าและแกมมาทั้งสองยังคงอยู่ร่วมกันเป็นหน่วยการทำงานที่ใช้งานอยู่ในกระบวนการต่อมาในฐานะหน่วยย่อยเบต้า - แกมมา ดังนั้นการแทนที่ GDP ด้วย GTP จึงสอดคล้องกับการเปลี่ยนจาก "ตำแหน่งปิด" ที่ไม่ได้ใช้งานเป็น "ตำแหน่งเปิด" ที่เปิดใช้งาน
ฟังก์ชั่นการกระทำและบทบาท
เซลล์ของมนุษย์เช่นเดียวกับเซลล์สัตว์ได้รับการคุ้มครองโดยก เยื่อหุ้มเซลล์ ที่ไม่สามารถซึมผ่านไปได้มาก โมเลกุล หรือก่อโรค เชื้อโรค. ในแง่หนึ่งไฟล์ เยื่อหุ้มเซลล์ ให้การป้องกันไซโตซอลภายในและนิวเคลียส ในทางกลับกันนี่อาจเป็นปัญหาสำหรับการสื่อสารและการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่จำเป็นระหว่างเซลล์ภายในเซลล์และระหว่างพื้นที่นอกเซลล์และภายในเซลล์ หน้าที่หลักของโปรตีนเมมเบรน heterotrimeric G ซึ่งรู้จักหน่วยย่อยอัลฟาที่แตกต่างกันประมาณ 21 หน่วยคือการส่งสัญญาณจากช่องว่างนอกเซลล์ไปยังภายในเซลล์ การถ่ายทอดสัญญาณเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการส่งสัญญาณและการแปล "คำแนะนำ" ที่เฉพาะเจาะจงไปสู่กระบวนการเผาผลาญของเซลล์ เป็นเรื่องของการรับข้อความสำคัญที่ส่งไปยังเซลล์จากภายนอกผ่านสารส่งสาร ฮอร์โมน หรือสารสื่อประสาทแปลเป็น "คำสั่งการทำงาน" สำหรับเซลล์และส่งมอบภายในเซลล์ไปยังผู้ส่งสารที่สองเพื่อให้แน่ใจว่ามีการขนส่งต่อไปภายในไซโตซอล นอกจากนี้กระบวนการถ่ายทอดมีบทบาทสำคัญในการส่งผ่านสิ่งเร้าที่ละเอียดอ่อนบางอย่างเช่นการมองเห็นการได้ยิน ลิ้มรส และ กลิ่น. การถ่ายทอดสัญญาณมีความสำคัญเท่าเทียมกันสำหรับการทำงานของวงจรควบคุมบางอย่างที่อุณหภูมิของร่างกาย เลือด ความดัน, หัวใจ ฟังก์ชั่นและพารามิเตอร์ที่หมดสติอื่น ๆ อีกมากมายถูกควบคุม กล่าวง่ายๆก็คือโปรตีน heterotrimeric G ที่ติดอยู่ใน เยื่อหุ้มเซลล์ รวบรวมสถานที่หักบัญชีที่ใช้งานอยู่สำหรับการส่งสัญญาณซึ่งจะถูกส่งในรูปแบบที่เปลี่ยนไปเป็นโปรตีน G ขนาดเล็กภายในเซลล์ซึ่งทำหน้าที่เป็นผู้ส่งสารตัวที่สอง โปรตีน G ขนาดเล็กซึ่งรู้จักกันในรูปแบบต่างๆมากกว่า 100 รูปแบบทำงานได้หลากหลายภายในเซลล์ ตัวอย่างเช่นพวกเขามีส่วนร่วมในการควบคุมของ ยีน การแสดงออกการจัดระเบียบของโครงร่างเซลล์การขนส่งสารระหว่างนิวเคลียสและไซโตพลาสซึมและการแลกเปลี่ยนสารกับไลโซโซมและการเพิ่มจำนวนเซลล์
การก่อตัวการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม
หน่วยการสร้างพื้นฐานของโปรตีน G เช่นเดียวกับโปรตีนอื่น ๆ ทั้งหมดเกิดขึ้นจากสิ่งที่เรียกว่าโปรตีนเจนิก กรดอะมิโนซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่า 23 คนในปัจจุบัน ในขณะที่การเผาผลาญของเซลล์สามารถสังเคราะห์ได้มากที่สุด กรดอะมิโน กรดอะมิโนบางตัวที่ถูกกำหนดให้เป็นสิ่งจำเป็นจะต้องรับประทานพร้อมกับอาหาร การรวมตัวของโปรตีนเกิดขึ้นตั้งแต่เริ่มต้นโดยการรวมตัวกัน กรดอะมิโน ในลำดับที่กำหนดไว้ล่วงหน้าทางพันธุกรรมหรือโดยการประกอบชิ้นส่วนที่มีอยู่แล้วของโปรตีนสายโซ่ยาวที่ถอดประกอบบางส่วนชิ้นส่วนยังสามารถประกอบด้วยเปปไทด์หรือโพลีเปปไทด์ซึ่งตามคำจำกัดความประกอบด้วยอะมิโนน้อยกว่า 100 กรด. การสังเคราะห์ G- โปรตีนเกิดขึ้นในแต่ละเซลล์ในกระบวนการที่ซับซ้อนบนพื้นฐานของ ยีน ส่วนที่คัดลอกก่อนหน้านี้ใน mRNA ซึ่งระบุลำดับกรดอะมิโนของโปรตีนแต่ละตัว เนื่องจากโปรตีน G ในความหลากหลายของพวกมันมีส่วนเกี่ยวข้องในกระบวนการควบคุมและการกำกับดูแลของแต่ละเซลล์และเนื่องจากอัตราส่วนระหว่างสถานะที่เปิดใช้งานและปิดใช้งานนั้นเป็นแบบไดนามิกมากจึงเป็นภาพรวมของ สมาธิ หรือกิจกรรมในเซลล์เป็นไปไม่ได้และไม่มีความหมาย ผลรวมของโปรตีน G ในเครือข่ายกำลังทำงาน "ปกติ" หรือไม่นั้นสามารถประมาณได้โดยทางอ้อม สุขภาพ สถานะ
โรคและความผิดปกติ
โปรตีนที่เป็นส่วนที่ทำงานหรือกระตุ้นการทำงานของเอนไซม์ฮอร์โมนหรือเอนทิตีการทำงานอื่น ๆ มีความเสี่ยงที่จะสูญเสียการทำงานเนื่องจากความบกพร่องของลำดับกรดอะมิโนทำให้เอนไซม์หรือฮอร์โมนสูญเสียการทำงานบางอย่าง ในกรณีส่วนใหญ่ของ "ข้อบกพร่องของโปรตีน" มีความเกี่ยวข้องกัน ยีน ข้อบกพร่อง. การกลายพันธุ์ของส่วนของยีนนำไปสู่การกำหนดลำดับกรดอะมิโนที่ไม่ถูกต้องและทำให้การสร้างโปรตีนที่สอดคล้องกันผิดพลาด โปรตีน G ไม่ได้รับการยกเว้นจากข้อผิดพลาดทางพันธุกรรมดังกล่าวในแผนการสร้าง อย่างไรก็ตามการสูญเสียการทำงานของโปรตีน G ก็เกิดขึ้นได้เช่นกันหากข้อผิดพลาดอยู่ในตัวรับโปรตีน G ในทั้งสองกรณีความสามารถในการถ่ายทอดสัญญาณที่ลดลงจะกระตุ้นหรือก่อให้เกิดโรคเฉพาะ โรคที่เกี่ยวข้องกับการทำงานของโปรตีน G ที่บกพร่อง ได้แก่ pseudohypoparathyroidism Acromegaly, ต่อมไทรอยด์ทำงานผิดปกติ, เนื้องอกรังไข่และอื่น ๆ อีกมากมาย
