Avainero G-proteiiniin kytkeytyneiden reseptorien ja entsyymikytkeytyneiden reseptorien välillä on, että G-proteiiniin kytketyt reseptorit sitoutuvat solunulkoiseen ligandiin ja aktivoivat G-proteiiniksi kutsutun membraaniproteiinin, kun taas entsyymikytketyt reseptorit sitoutuvat solunulkoiseen. ligandia ja aiheuttaa entsymaattista aktiivisuutta solunsisäisellä puolella.
Monisoluisissa organismeissa solut kommunikoivat keskenään kemiallisten signaalien välityksellä. Solut lähettävät viestejä sekä vastaanottavat viestejä. Näiden viestien kautta kaikki organismin sisällä tapahtuvat toiminnot koordinoidaan. Parakriininen, endokriininen, autokriininen ja suora signalointi ovat solujen signaalimekanismien neljä päätyyppiä. Solut vastaanottavat signaaleja reseptorien kautta. Nämä reseptorit voivat olla solunsisäisiä reseptoreita tai solun pintareseptoreita. Solunsisäiset reseptorit ovat läsnä sytoplasmassa, kun taas solun pintareseptorit ovat läsnä solukalvon ulkopuolella. Solun pintareseptoreita on kolme päätyyppiä: ionikanavaan kytketyt reseptorit, G-proteiiniin kytketyt reseptorit ja entsyymikytketyt reseptorit.
Mitä ovat G-proteiiniin liittyvät reseptorit?
G-proteiiniin kytketyt reseptorit ovat eräänlaisia transmembraaniproteiineja. Kuten niiden nimestä voi päätellä, nämä reseptorit toimivat GTP:hen liittyvien G-proteiinien kanssa. GTP on ATP:n k altainen molekyyli, joka tarjoaa energiaa G-proteiinien toimintaan. Kun ligandi sitoutuu G-proteiiniin sitoutuneeseen reseptoriin, se käy läpi konformaatiomuutoksen siten, että se voi olla vuorovaikutuksessa G-proteiinin kanssa.
Kuva 01: G-proteiiniin kytketyt reseptorit
G-proteiinin inaktiivinen muoto muuttuu aktiiviseksi muotoksi ja jakautuu kahteen osaan (alfa- ja beeta-alayksiköt) muuntamalla GTP:n bruttokansantuotteeksi ja hyödyntämällä vapautunutta energiaa. Nämä alayksiköt eroavat sitten G-proteiiniin kytketystä reseptorista ja ovat vuorovaikutuksessa muiden proteiinien kanssa soluvasteiden laukaisemiseksi. Rakenteellisesti G-proteiiniin kytketyissä reseptoreissa on seitsemän transmembraanista domeenia, jotka ulottuvat kalvon poikki.
Mitä ovat entsyymikytketyt reseptorit?
Entsyymikytketyt reseptorit ovat toisen tyyppisiä solun pintareseptoreita tai transmembraanireseptoreita. Kun solunulkoinen ligandi sitoutuu entsyymikytketyn reseptorin kanssa, tämä sitoutuminen aiheuttaa entsymaattista aktiivisuutta solun sisällä. Entsyymi aktivoi ja käynnistää tapahtumaketjun solussa, joka lopulta johtaa vasteeseen. Siksi näissä reseptoreissa on solunsisäinen domeeni, joka liittyy entsyymiin. Joissakin tapauksissa tämä solunsisäinen domeeni toimii itse entsyyminä tai se on suoraan vuorovaikutuksessa entsyymin kanssa. Rakenteellisesti entsyymikytketyillä reseptorilla on suuret solunulkoiset ja solunsisäiset domeenit ja kalvon ylittävä yksi alfakierteinen alue.
Kuva 02: Entsyymeihin liittyvät reseptorit
Reseptorityrosiinikinaasi on entsyymikytketty reseptori. Se on eräänlainen reseptoriproteiini, joka osallistuu useimpiin solujen signalointireitteihin. Kuten nimikin kertoo, reseptorityrosiinikinaasit ovat kinaasientsyymejä. Kinaasi on entsyymi, joka katalysoi fosfaattiryhmien siirtymistä substraattiin. Nämä reseptorit sisältävät tyrosiinikinaaseja, jotka siirtävät fosfaattiryhmän ATP:stä tyrosiiniin.
Reseptorityrosiinikinaasissa on kaksi samanlaista monomeeriä. Kun signalointimolekyyli sitoutuu reseptorin sitoutumiskohtaan, kaksi monomeeriä yhdistyvät ja muodostavat dimeerin. Sitten kinaasit fosforyloivat ATP:tä ja lisäävät fosfaattiryhmiä kuhunkin kuudesta tyrosiinista. Näin ollen dimeeri fosforyloituu, mikä on täysin aktivoitu tyrosiinikinaasi. Aktivoitu tyrosiinikinaasi lähettää signaaleja muille solun molekyyleille ja välittää signaalin välitystä. Reseptorityrosiinikinaasin tärkein ominaisuus on, että se voi aktivoida useita signalointireittejä, ja aktivoituessaan se voi luoda useita soluvasteita kerralla.
Mitä yhtäläisyyksiä G-proteiiniin kytkeytyneiden reseptorien ja entsyymikytkettyjen reseptorien välillä on?
- G-proteiiniin kytketyt reseptorit ja entsyymikytketyt reseptorit ovat kaksi solupinnan reseptoriluokkaa.
- Ne ovat transmembraanisia proteiineja.
- Ne ovat erityisiä yksittäisille solutyypeille.
- Aluksi ne pysyvät inaktiivisina ja muuttuvat sitten aktiivisiksi, kun ligandi sitoutuu reseptoriin.
Mitä eroa on G-proteiiniin linkitetyillä reseptorilla ja entsyymikytketyillä reseptorilla?
G-proteiiniin kytketyt reseptorit ovat solun pintareseptoreita, jotka aktivoivat G-proteiineja sitoutuessaan solunulkoiseen ligandiin. Sitä vastoin entsyymikytketyt reseptorit ovat solun pintareseptoreita, jotka aktivoituvat entsyymillä ja käynnistävät tapahtumaketjun solussa. Joten tämä on avainero G-proteiiniin kytkettyjen reseptorien ja entsyymikytkettyjen reseptorien välillä. Lisäksi G-proteiiniin kytketyillä reseptorilla on seitsemän transmembraanidomeenia, jotka ulottuvat kalvon poikki, kun taas entsyymikytketyissä reseptoreissa on kalvo, joka kattaa yhden alfakierteisen alueen.
Alla oleva infografiikka tarjoaa lisää vertailuja liittyen eroihin G-proteiiniin kytkeytyneiden reseptorien ja entsyymikytkettyjen reseptorien välillä.
Yhteenveto – G-proteiiniin kytketyt reseptorit vs. entsyymikytketyt reseptorit
G-proteiiniin kytketyt reseptorit ja entsyymikytketyt reseptorit ovat kahden tyyppisiä transmembraanisia reseptoreita. G-proteiiniin kytketyt reseptorit sitoutuvat ekstrasellulaariseen ligandiin ja aktivoivat G-proteiiniksi kutsutun kalvoproteiinin. G-proteiinin aktivaatio laukaisee soluvasteita. Toisa alta entsyymikytketyt reseptorit sitoutuvat solunulkoisiin ligandeihin ja aktivoivat entsyymejä, jotka laukaisevat tapahtumaketjun solussa, joka lopulta johtaa vasteeseen. Siksi näiden reseptorien intrasellulaariset domeenit assosioituvat entsyymeihin. Tämä on siis yhteenveto erosta G-proteiiniin kytkeytyneiden reseptorien ja entsyymikytketyn reseptorin välillä.
