Гетеротримеры G-белков регулируют активность разнообразных эффекторов
Основные положения:
- G-белки передают сигналы, регулируя активность множества внутриклеточных сигнальных белков, которые являются эффекторами .
- Эффекторы обладают структурным и функциональным разнообразием.
- У эффекторных белков не обнаружен общий домен связывания G-белка.
- Эффекторные белки интегрируют сигналы от множества сигнальных путей, в которых участвуют G-белки.
К эффекторам, активность которых регулируется G-белком, относятся ферменты, образующие или разрушающие вторичные мессенджеры ( аденилатциклаза , фосфодиэстераза циклоГМФ , фосфолипаза C-бета , фосфатидилинозитол-3-киназа ), протеинкиназы , ионные каналы (К+, Са2+) и, вероятно, транспортные мембранные белки ( рис. 18.25 ). Эффекторы могут представлять собой белки, интегрированные в мембрану, или же растворимые белки, связывающие G-белки на поверхности мембраны. У эффекторных белков не обнаружено консервативного домена связывания G-белка или соответствующей последовательности, и большинство их представляют собой белки, обладающие близкими функциями, но которые не регулируются G-белками. Таким образом, чувствительность к регуляции со стороны G-белков во многих семействах регуляторных белков возникла независимо.
Поскольку эффекторные белки могут реагировать на различные Gальфа -субъединицы и Gбета-гамма -субъединицы, они интегрируют сигналы от многочисленных сигнальных процессов, происходящих с участием G-белков. Различные субъединицы Gaльфа или Gбета-гамма могут проявлять противоположный или синергический эффект по отношению к данному эффектору. Например, активность некоторых мембраносвязанных аденилатциклаз клеток млекопитающих стимулируется Gальфаs и ингибируется Gальфаi ( рис. 18.13 ). Многие эффекторы регулируются затем другими аллостерическими лигандами (например, липидами, калмодулином) и фосфорилированием, что обеспечивает еще большую степень интеграции информации.
Обычно существуют множественные изоформы эффекторов, причем каждая изоформа регулируется по-разному, что еще добавляет сложности к организации регуляторной сети с участием G-белка. Например, активность некоторых изоформ аденилатциклазы под действием Gбета-гамма стимулируется, в то время как активность других ингибируется. Под действием представителей семейства Gальфаq и Gбета-гамма все фосфолипазы C-бета стимулируются, однако степень выраженности и максимум проявления эффекта этих сигналов для четырех изоформ PLC-бета сильно отличаются.
Смотрите также:
