蛋白信息传递功能之G蛋白在信息传递中的作用

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蛋白质的结构与功能作用

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G蛋白

在细胞内信号传导途径中起着重要作用的GTP结合蛋白，由&alpha;，&beta;，&gamma;三个不同亚基组成。激素与激素受体结合诱导GTP跟G蛋白结合的GDP进行交换结果激活位于信号传导途径中下游的腺苷酸环化酶。G蛋白将细胞外的第一信使肾上腺素等激素和细胞内的腺苷酸环化酶催化的腺苷酸环化生成的第二信使cAMP联系起来。G蛋白具有内源GTP酶活性。

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G蛋白偶联受体示意图(七个跨膜结构域)

细胞内信号传导途径中起着重要作用的GTP结合蛋白，由&alpha;，&beta;，&gamma;三个不同亚基组成。激素与激素受体结合诱导GTP跟G蛋白结合的GDP进行交换结果激活位于信号传导途径中下游的腺苷酸环化酶。G蛋白将细胞外的第一信使肾上腺素等激素和细胞内的腺苷酸环化酶催化的腺苷酸环化生成的第二信使cAMP联系起来。G蛋白具有内源GTP酶活性。

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。

激素受体与腺苷酸环化酶是细胞膜 上两类分开的蛋白质。激素受体结合的部分在细胞膜的外表面，而腺苷环化酶在膜的胞浆面，在两者之间存在一种起耦联作用的调节蛋白——鸟苷酸结合蛋白(guanine nucleotide-binding regulatory protein)，简称G蛋白。G蛋白由&alpha;、&beta;和&gamma;三个亚单位组成，&alpha;亚单位上有鸟苷酸结合位点。当G蛋白上结合的鸟苷酸为GTP时则激活而发挥作用，但当G蛋白上的GTP水解为GDPA时则失去活性。当激素与受体结合时，活化的受体便与G蛋白的&alpha;亚单位结合，并促使其与&beta;、&gamma;亚单位脱离，才能对腺苷酸环化酶起激活或抑制作用。

G蛋白可分为兴奋型G蛋白(Gs)和抑制型G蛋白Gi。Gs的作用是激活腺苷酸环化酶，从而使cAMP生成增多;Gi的作用则是抑制腺苷酸环化酶的活性，使cAMP生成减少。有人提出，细胞膜的激素受体也可分为兴奋型(Rs)与抑制型(Ri)两种，它们分别与兴奋性激素(Hs)或抑制性激素(Hi)发生结合，随后分别启动Gs或 Gi，再通过激活或抑制腺苷酸环化酶使cAMP增加或减少而发挥作用。