Η βασική διαφορά μεταξύ της ετερομερούς πρωτεΐνης G και της μονομερούς πρωτεΐνης G είναι ότι η ετερομερής πρωτεΐνη G είναι μια μεγάλη συνδεδεμένη με τη μεμβράνη πρωτεΐνη G που αποτελείται από υπομονάδες άλφα (α), βήτα (β) και γάμμα (γ), ενώ Η μονομερής πρωτεΐνη G είναι μια μικρή πρωτεΐνη G που σχετίζεται με τη μεμβράνη που αποτελείται μόνο από μια άλφα υπομονάδα.
Οι Οι πρωτεΐνες G (πρωτεΐνες που δεσμεύουν νουκλεοτίδια γουανίνης) είναι μια οικογένεια πρωτεϊνών που λειτουργούν ως μοριακοί διακόπτες μέσα στα κύτταρα. Συμμετέχουν στη μετάδοση σημάτων από μια ποικιλία ερεθισμάτων έξω από ένα κύτταρο προς το εσωτερικό. Οι πρωτεΐνες G μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο διακριτές οικογένειες πρωτεϊνών: την ετερομερή πρωτεΐνη G και τη μονομερή πρωτεΐνη G. Η ετερομερής πρωτεΐνη G είναι μια μεγάλη πρωτεΐνη, ενώ η μονομερής πρωτεΐνη G είναι μια μικρή πρωτεΐνη.
Τι είναι η ετερομερής πρωτεΐνη G;
Η ετερομερής πρωτεΐνη G είναι μια μεγάλη πρωτεΐνη G που αποτελείται από υπομονάδες άλφα (α), βήτα (β) και γάμμα (γ). Η ετερομερής πρωτεΐνη G σχηματίζει ένα ετεροτριμερές σύμπλοκο. Η μεγαλύτερη μη δομική διαφορά μεταξύ της ετεροτριμερούς και της μονομερούς πρωτεΐνης G είναι ότι η ετεροτριμερής πρωτεΐνη G συνδέεται απευθείας με τον υποδοχέα της κυτταρικής επιφάνειας της (υποδοχείς συζευγμένους με πρωτεΐνη G). Η άλφα υπομονάδα της ετερομερούς πρωτεΐνης G συνήθως συνδέεται είτε με GTP είτε με GDP που χρησιμεύει ως διακόπτης ενεργοποίησης ή απενεργοποίησης για την ενεργοποίηση της πρωτεΐνης G.
Εικόνα 01: Ετερομερής πρωτεΐνη G
Όταν οι συνδέτες συνδέονται με ένα GPCR, το GPCR αποκτά ικανότητα GEF (παράγοντας ανταλλαγής νουκλεοτιδίων γουανίνης). Αυτό ενεργοποιεί την πρωτεΐνη G ανταλλάσσοντας το GDP στην άλφα υπομονάδα σε GTP. Η σύνδεση της GTP στην άλφα υπομονάδα έχει ως αποτέλεσμα μια δομική αλλαγή και διάσταση της άλφα υπομονάδας από την υπόλοιπη πρωτεΐνη G. Γενικά, η άλφα υπομονάδα δεσμεύει πρωτεΐνες τελεστές που συνδέονται με τη μεμβράνη για τον καταρράκτη σηματοδότησης κατάντη. Το σύμπλεγμα βήτα γάμμα μπορεί επίσης να εκτελέσει αυτή τη λειτουργία. Επιπλέον, οι ετερομερείς πρωτεΐνες G εμπλέκονται σε μονοπάτια όπως το μονοπάτι cAMP/PKA, τα κανάλια ιόντων, το MAPK και το PI3K.
Τι είναι η μονομερική πρωτεΐνη G;
Η μονομερική πρωτεΐνη G είναι μια μικρή πρωτεΐνη G που σχετίζεται με τη μεμβράνη και αποτελείται μόνο από μια άλφα υπομονάδα. Η μικρή μονομερής πρωτεΐνη G είναι ομόλογη με την άλφα υπομονάδα της μεγάλης ετερομερούς πρωτεΐνης G. Αυτή η οικογένεια μικρών GTPases περιλαμβάνει την υπεροικογένεια RAS, η οποία χωρίζεται περαιτέρω σε υποοικογένειες με βάση δομικές, ακολουθίες και λειτουργικές ομοιότητες. Επιπλέον, κάθε υποοικογένεια μικρών GTPases παίζει έναν ελαφρώς διαφορετικό ρόλο ζωτικής σημασίας στη ρύθμιση των ενδοκυτταρικών οδών σηματοδότησης.
Εικόνα 02: Μονομερική πρωτεΐνη G
Όπως η υπομονάδα άλφα της μεγάλης ετερομερούς πρωτεΐνης G, η μικρή μονομερής πρωτεΐνη G εναλλάσσεται μεταξύ μιας κατάστασης ενεργοποίησης (συνδεδεμένη με GTP) και μιας κατάστασης εκτός λειτουργίας (δεσμευμένη στο GDP). Επομένως, οι μονομερείς πρωτεΐνες G λειτουργούν ως δυαδικοί διακόπτες που ρυθμίζουν τις οδούς σηματοδότησης του κυτοσολίου. Ο παραπάνω κύκλος GDP/GTP ελέγχεται από δύο τύπους ρυθμιστικών πρωτεϊνών που σχετίζονται με μονομερείς πρωτεΐνες G. Παράγοντες ανταλλαγής γουανίνης (GEFs) προάγουν το σχηματισμό ενεργού ή δεσμευμένης GTP μορφής μονομερούς πρωτεΐνης G (πρωτεΐνη RAS), ενώ οι πρωτεΐνες ενεργοποίησης GTPase (GAPs) επιταχύνουν τη δραστηριότητα GTPase και προάγουν την ανενεργή ή δεσμευμένη στο GDP μορφή της μονομερούς πρωτεΐνης G (πρωτεΐνη RAS).
Ποιες είναι οι ομοιότητες μεταξύ της ετερομερούς πρωτεΐνης G και της μονομερούς πρωτεΐνης G;
- Η ετερομερής πρωτεΐνη G και η μονομερής πρωτεΐνη G είναι οι δύο τύποι πρωτεϊνών G.
- Η άλφα υπομονάδα της ετερομερούς πρωτεΐνης G σχετίζεται δομικά με τη μονομερή πρωτεΐνη G.
- Και οι δύο πρωτεΐνες συνδέονται με το GTP και το υδρολύουν στο GDP, λειτουργώντας ως μοριακόι διακόπτες.
- Ο ρυθμός υδρόλυσης GTP που καταλύεται και από τις δύο πρωτεΐνες μπορεί να αυξηθεί από τις πρωτεΐνες GAP.
- Δένονται στην εσωτερική επιφάνεια της πλασματικής μεμβράνης μέσω μετα-μεταφραστικών τροποποιήσεων λιπιδίων.
Ποια είναι η διαφορά μεταξύ της ετερομερούς πρωτεΐνης G και της μονομερούς πρωτεΐνης G;
Η ετερομερής πρωτεΐνη G είναι μια μεγάλη πρωτεΐνη G που σχετίζεται με τη μεμβράνη που αποτελείται από υπομονάδες άλφα (α), βήτα (β) και γάμμα (γ), ενώ η μονομερής πρωτεΐνη G είναι μια μικρή πρωτεΐνη G που σχετίζεται με τη μεμβράνη. μόνο της άλφα υπομονάδας. Έτσι, αυτή είναι η βασική διαφορά μεταξύ της ετερομερούς πρωτεΐνης G και της μονομερούς πρωτεΐνης G. Επιπλέον, η ετεροτριμερής πρωτεΐνη G συνδέεται απευθείας με τον υποδοχέα της κυτταρικής επιφάνειας (υποδοχείς συζευγμένων με πρωτεΐνη G). Από την άλλη πλευρά, η μονομερής πρωτεΐνη G συνδέεται έμμεσα με τον υποδοχέα της κυτταρικής επιφάνειας της (υποδοχείς συζευγμένοι με πρωτεΐνη G).
Το παρακάτω infographic παρουσιάζει τις διαφορές μεταξύ της ετερομερούς πρωτεΐνης G και της μονομερούς πρωτεΐνης G σε μορφή πίνακα για σύγκριση δίπλα-δίπλα.
Σύνοψη – Ετερομερής πρωτεΐνη G έναντι μονομερούς πρωτεΐνης G
Οι Οι πρωτεΐνες G είναι μια οικογένεια πρωτεϊνών που λειτουργούν ως μοριακοί διακόπτες μέσα στα κύτταρα. Η ετερομερής πρωτεΐνη G και η μονομερής πρωτεΐνη G είναι οι δύο τύποι πρωτεϊνών G. Η ετερομερής πρωτεΐνη G είναι μια μεγάλη πρωτεΐνη G που σχετίζεται με τη μεμβράνη και αποτελείται από υπομονάδες άλφα (α), βήτα (β) και γάμμα (γ). Η μονομερής πρωτεΐνη G είναι μια μικρή πρωτεΐνη G που σχετίζεται με τη μεμβράνη και αποτελείται μόνο από μια άλφα υπομονάδα. Έτσι, αυτό συνοψίζει τη διαφορά μεταξύ της ετερομερούς πρωτεΐνης G και της μονομερούς πρωτεΐνης G.
