ჰეტერომერულ G პროტეინსა და მონომერულ G ცილას შორის მთავარი განსხვავებაა ის, რომ ჰეტერომერული G ცილა არის დიდი მემბრანასთან დაკავშირებული G ცილა, რომელიც შედგება ალფა (α), ბეტა (β) და გამა (γ) ქვედანაყოფებისგან. მონომერული G ცილა არის პატარა მემბრანასთან დაკავშირებული G ცილა, რომელიც შედგება მხოლოდ ალფა ქვეერთეულისგან.
G პროტეინები (გუანინის ნუკლეოტიდის დამაკავშირებელი ცილები) არის ცილების ოჯახი, რომლებიც მოქმედებენ როგორც მოლეკულური გადამრთველები უჯრედებში. ისინი მონაწილეობენ სიგნალების გადაცემაში სხვადასხვა სტიმულიდან უჯრედის გარეთ შიგნით. G ცილები შეიძლება დაიყოს ცილების ორ განსხვავებულ ოჯახად: ჰეტერომერული G ცილა და მონომერული G ცილა.ჰეტერომერული G ცილა არის დიდი ცილა, ხოლო მონომერული G ცილა არის მცირე ცილა.
რა არის ჰეტერომერული G ცილა?
ჰეთერომერული G ცილა არის დიდი G ცილა, რომელიც შედგება ალფა (α), ბეტა (β) და გამა (γ) ქვედანაყოფებისგან. ჰეტერომერული G ცილა ქმნის ჰეტეროტრიმერულ კომპლექსს. ყველაზე დიდი არასტრუქტურული განსხვავება ჰეტეროტრიმერულ და მონომერულ G პროტეინს შორის არის ის, რომ ჰეტეროტრიმერული G ცილა პირდაპირ უკავშირდება მისი უჯრედის ზედაპირის რეცეპტორს (G პროტეინთან დაწყვილებულ რეცეპტორებს). ჰეტერომერული G პროტეინის ალფა ქვეერთეული ჩვეულებრივ მიმაგრებულია GTP ან GDP, რომელიც ემსახურება როგორც ჩართვის ან გამორთვის ჩამრთველს G ცილის აქტივაციისთვის.
სურათი 01: ჰეტერომერული G ცილა
როდესაც ლიგანდები უკავშირდებიან GPCR-ს, GPCR იძენს GEF (გუანინის ნუკლეოტიდის გაცვლის ფაქტორი) უნარს.ეს ააქტიურებს G პროტეინს ალფა ქვეერთეულზე მშპ-ის GTP-ზე გაცვლით. GTP-ის დაკავშირება ალფა ქვედანაყოფთან იწვევს სტრუქტურულ ცვლილებას და ალფა ქვედანაყოფის დისოციაციას დანარჩენი G ცილისგან. ზოგადად, ალფა ქვედანაყოფი აკავშირებს მემბრანასთან დაკავშირებულ ეფექტურ ცილებს ქვედა დინების სასიგნალო კასკადისთვის. ბეტა-გამა კომპლექსს ასევე შეუძლია შეასრულოს ეს ფუნქცია. გარდა ამისა, ჰეტერომერული G ცილები ჩართულია ისეთ გზებში, როგორიცაა cAMP/PKA გზა, იონური არხები, MAPK და PI3K.
რა არის მონომერული G პროტეინი?
მონომერული G ცილა არის მემბრანასთან დაკავშირებული პატარა G ცილა, რომელიც შედგება მხოლოდ ალფა ქვეერთეულისგან. მცირე მონომერული G ცილა ჰომოლოგიურია დიდი ჰეტერომერული G ცილის ალფა ქვედანაყოფის მიმართ. მცირე GTPase-ების ეს ოჯახი მოიცავს RAS ზეოჯახს, რომელიც შემდგომში იყოფა ქვეოჯახებად სტრუქტურული, თანმიმდევრობის და ფუნქციური მსგავსებების საფუძველზე. უფრო მეტიც, მცირე GTP-აზების თითოეული ქვეოჯახი ოდნავ განსხვავებულ როლს ასრულებს უჯრედშიდა სასიგნალო გზების რეგულირებაში.
სურათი 02: მონომერული G ცილა
დიდი ჰეტერომერული G პროტეინის ალფა ქვეერთეულის მსგავსად, მცირე მონომერული G ცილა მონაცვლეობს ჩართულ მდგომარეობას (შეკავშირებული GTP-თან) და გამორთვის მდგომარეობას (შეკრული GDP-თან). ამრიგად, მონომერული G ცილები ფუნქციონირებს როგორც ორობითი გადამრთველები, რომლებიც არეგულირებენ ციტოზოლური სასიგნალო გზებს. ზემოაღნიშნული GDP/GTP ციკლი კონტროლდება ორი ტიპის მარეგულირებელი ცილებით, რომლებიც დაკავშირებულია მონომერულ G პროტეინებთან. გუანინის გაცვლის ფაქტორები (GEF) ხელს უწყობენ მონომერული G პროტეინის (RAS ცილა) აქტიური ან GTP-თან დაკავშირებული ფორმის ფორმირებას, ხოლო GTP-აზას გამააქტიურებელი ცილები (GAPs) აჩქარებენ GTPაზას აქტივობას და ხელს უწყობენ მონომერული G პროტეინის (RAS ცილა) არააქტიურ ან GDP-თან დაკავშირებულ ფორმას.
რა მსგავსებაა ჰეტერომერულ G პროტეინსა და მონომერულ G პროტეინს შორის?
- ჰეტერომერული G ცილა და მონომერული G ცილა არის G ცილების ორი ტიპი.
- ჰეტერომერული G ცილის ალფა ქვეერთეული სტრუქტურულად დაკავშირებულია მონომერულ G პროტეინთან.
- ორივე ცილა უკავშირდება GTP-ს და ჰიდროლიზდება მშპ-სთან, რითაც მოქმედებს როგორც მოლეკულური გადამრთველი.
- GTP ჰიდროლიზის სიჩქარე, რომელიც კატალიზირებულია ორივე ცილისგან, შეიძლება გაიზარდოს GAP პროტეინებით.
- ისინი მიმაგრებულია პლაზმური მემბრანის შიდა ზედაპირთან პოსტტრანსლაციური ლიპიდური მოდიფიკაციების საშუალებით.
რა განსხვავებაა ჰეტერომერულ G პროტეინსა და მონომერულ G პროტეინს შორის?
ჰეტერომერული G ცილა არის დიდი მემბრანასთან ასოცირებული G ცილა, რომელიც შედგება ალფა (α), ბეტა (β) და გამა (γ) ქვედანაყოფებისგან, ხოლო მონომერული G ცილა არის მცირე მემბრანასთან დაკავშირებული G ცილა, რომელიც შედგება. მხოლოდ ალფა ქვედანაყოფის. ამრიგად, ეს არის მთავარი განსხვავება ჰეტერომერულ G ცილასა და მონომერულ G პროტეინს შორის.გარდა ამისა, ჰეტეროტრიმერული G ცილა პირდაპირ უკავშირდება მისი უჯრედის ზედაპირის რეცეპტორს (G პროტეინთან დაწყვილებულ რეცეპტორებს). მეორეს მხრივ, მონომერული G ცილა უკავშირდება მისი უჯრედის ზედაპირის რეცეპტორს (G პროტეინთან დაწყვილებულ რეცეპტორებს) არაპირდაპირი გზით.
ქვემოთ მოცემული ინფოგრაფიკა წარმოგიდგენთ განსხვავებებს ჰეტერომერულ G ცილასა და მონომერულ G პროტეინს შორის ცხრილის სახით გვერდიგვერდ შედარებისთვის.
შეჯამება – ჰეტერომერული G პროტეინი vs მონომერული G პროტეინი
G ცილები არის ცილების ოჯახი, რომლებიც მოქმედებენ როგორც მოლეკულური გადამრთველები უჯრედებში. ჰეტერომერული G ცილა და მონომერული G ცილა არის G ცილების ორი ტიპი. ჰეტერომერული G ცილა არის დიდი მემბრანის ასოცირებული G ცილა, რომელიც შედგება ალფა (α), ბეტა (β) და გამა (γ) ქვედანაყოფებისგან. მონომერული G ცილა არის მცირე მემბრანასთან დაკავშირებული G ცილა, რომელიც შედგება მხოლოდ ალფა ქვედანაყოფისგან. ასე რომ, ეს აჯამებს განსხვავებას ჰეტერომერულ G პროტეინსა და მონომერულ G პროტეინს შორის.
