Avainero heteromeerisen G-proteiinin ja monomeerisen G-proteiinin välillä on, että heteromeerinen G-proteiini on suuri kalvoon liittyvä G-proteiini, joka koostuu alfa- (α), beeta- (β) ja gamma- (γ) -alayksiköistä. monomeerinen G-proteiini on pieni kalvoon liittyvä G-proteiini, joka koostuu vain alfa-alayksiköstä.
G-proteiinit (guaniininukleotideja sitovat proteiinit) ovat proteiiniperhe, joka toimii molekyylikytkiminä solujen sisällä. Ne ovat mukana lähettämässä signaaleja erilaisista ärsykkeistä solun ulkopuolelta sisälle. G-proteiinit voidaan luokitella kahteen erilliseen proteiiniperheeseen: heteromeeriseen G-proteiiniin ja monomeeriseen G-proteiiniin. Heteromeerinen G-proteiini on suuri proteiini, kun taas monomeerinen G-proteiini on pieni proteiini.
Mikä on heteromeerinen G-proteiini?
Heteromeerinen G-proteiini on suuri G-proteiini, joka koostuu alfa- (α), beeta- (β) ja gamma-alayksiköistä (γ). Heteromeerinen G-proteiini muodostaa heterotrimeerisen kompleksin. Suurin ei-rakenteellinen ero heterotrimeerisen ja monomeerisen G-proteiinin välillä on, että heterotrimeerinen G-proteiini sitoutuu suoraan solun pintareseptoriinsa (G-proteiiniin kytketyt reseptorit). Heteromeerisen G-proteiinin alfa-alayksikkö on yleensä kiinnitetty joko GTP:hen tai GDP:hen, joka toimii G-proteiinin aktivoinnin päälle tai pois kytkimenä.
Kuva 01: Heteromeerinen G-proteiini
Kun ligandit sitoutuvat GPCR:ään, GPCR saa GEF (guanine Nucleotide Exchange Factor) -kyvyn. Tämä aktivoi G-proteiinin vaihtamalla alfa-alayksikön GDP:n GTP:hen. GTP:n sitoutuminen alfa-alayksikköön johtaa rakenteelliseen muutokseen ja alfa-alayksikön dissosioitumiseen muusta G-proteiinista. Yleensä alfa-alayksikkö sitoo kalvoon sitoutuneita efektoriproteiineja alavirran signalointikaskadille. Beeta-gamma-kompleksi voi myös suorittaa tämän toiminnon. Lisäksi heteromeeriset G-proteiinit osallistuvat reitteihin, kuten cAMP/PKA-reitti, ionikanavat, MAPK ja PI3K.
Mikä on monomeerinen G-proteiini?
Monomeerinen G-proteiini on pieni kalvoon liittyvä G-proteiini, joka koostuu vain alfa-alayksiköstä. Pieni monomeerinen G-proteiini on homologinen suuren heteromeerisen G-proteiinin alfa-alayksikön kanssa. Tämä pienten GTPaasien perhe sisältää RAS-superperheen, joka jaetaan edelleen alaperheisiin rakenteellisten, sekvenssien ja toiminnallisten yhtäläisyuksien perusteella. Lisäksi jokaisella pienten GTPaasien alaperheellä on hieman erilainen rooli, joka on tärkeä solunsisäisten signalointireittien säätelyssä.
Kuva 02: Monomeerinen G-proteiini
Kuten suuren heteromeerisen G-proteiinin alfa-alayksikkö, pieni monomeerinen G-proteiini vuorottelee päällä-tilan (sitoutunut GTP:hen) ja pois-tilan (sitoutunut GDP:hen) välillä. Siksi monomeeriset G-proteiinit toimivat binäärikytkiminä, jotka säätelevät sytosolisia signalointireittejä. Yllä olevaa GDP/GTP-kiertoa säätelevät kahden tyyppiset säätelyproteiinit, jotka liittyvät monomeerisiin G-proteiineihin. Guaniininvaihtotekijät (GEF:t) edistävät monomeerisen G-proteiinin (RAS-proteiinin) aktiivisen tai GTP:hen sitoutuneen muodon muodostumista, kun taas GTPaasia aktivoivat proteiinit (GAP:t) kiihdyttävät GTPaasin aktiivisuutta ja edistävät monomeerisen G-proteiinin (RAS-proteiinin) inaktiivista tai GDP:hen sitoutunutta muotoa.
Mitä yhtäläisyyksiä heteromeerisen G-proteiinin ja monomeerisen G-proteiinin välillä on?
- Heteromeerinen G-proteiini ja monomeerinen G-proteiini ovat kaksi G-proteiinityyppiä.
- Heteromeerisen G-proteiinin alfa-alayksikkö on rakenteellisesti sukua monomeeriselle G-proteiinille.
- Molemmat proteiinit sitoutuvat GTP:hen ja hydrolysoivat sen BKT:ksi toimien siten molekyylikytkiminä.
- GAP-proteiinit voivat lisätä molempien proteiinien katalysoimaa GTP-hydrolyysinopeutta.
- Ne on kiinnitetty plasmakalvon sisäpintaan translaation jälkeisten lipidimodifikaatioiden avulla.
Mitä eroa on heteromeerisen G-proteiinin ja monomeerisen G-proteiinin välillä?
Heteromeerinen G-proteiini on suuri kalvoon liittyvä G-proteiini, joka koostuu alfa- (α), beeta- (β) ja gamma-alayksiköistä (γ), kun taas monomeerinen G-proteiini on pieni kalvoon liittyvä G-proteiini, joka koostuu vain alfa-alayksiköstä. Siten tämä on avainero heteromeerisen G-proteiinin ja monomeerisen G-proteiinin välillä. Lisäksi heterotrimeerinen G-proteiini sitoutuu suoraan solupinnan reseptoriinsa (G-proteiiniin kytketyt reseptorit). Toisa alta monomeerinen G-proteiini sitoutuu solun pintareseptoriinsa (G-proteiiniin kytketyt reseptorit) epäsuorasti.
Alla oleva infografiikka esittelee heteromeerisen G-proteiinin ja monomeerisen G-proteiinin väliset erot taulukkomuodossa vierekkäin vertailua varten.
Yhteenveto – Heteromeerinen G-proteiini vs monomeerinen G-proteiini
G-proteiinit ovat proteiiniperhe, joka toimii molekyylikytkiminä solujen sisällä. Heteromeerinen G-proteiini ja monomeerinen G-proteiini ovat kaksi G-proteiinityyppiä. Heteromeerinen G-proteiini on suuri kalvoon liittyvä G-proteiini, joka koostuu alfa- (α), beeta- (β) ja gamma-alayksiköistä (γ). Monomeerinen G-proteiini on pieni kalvoon liittyvä G-proteiini, joka koostuu vain alfa-alayksiköstä. Joten tämä tiivistää eron heteromeerisen G-proteiinin ja monomeerisen G-proteiinin välillä.
