cGMP-зависимая протеинкиназа или протеинкиназа G (PKG) — это серин/треонин-специфическая протеинкиназа , которая активируется cGMP . Она фосфорилирует ряд биологически важных мишеней и участвует в регуляции расслабления гладких мышц , функции тромбоцитов , метаболизма спермы , деления клеток и синтеза нуклеиновых кислот .
PKG — это сериновые/треониновые киназы, которые присутствуют у различных эукариот , от одноклеточного организма Paramecium до человека. У млекопитающих были идентифицированы два гена PKG , кодирующие PKG типа I (PKG-I) и типа II (PKG-II) . N-конец PKG-I кодируется двумя альтернативно сплайсированными экзонами , которые определяют изоформы PKG-Iα и PKG -Iβ. PKG-Iβ активируется при концентрациях цГМФ, в ~10 раз более высоких, чем PKG-Iα. PKG-I и PKG-II представляют собой гомодимеры двух идентичных субъединиц (~75 кДа и ~85 кДа соответственно) и имеют общие структурные особенности.
Каждая субъединица состоит из трех функциональных доменов :
Связывание cGMP с регуляторным доменом вызывает конформационное изменение, которое останавливает ингибирование каталитического ядра N-концом и позволяет фосфорилировать субстратные белки. В то время как PKG-I преимущественно локализуется в цитоплазме , PKG-II закреплен на плазматической мембране посредством N-концевого миристоилирования .
В целом, PKG-I и PKG-II экспрессируются в разных типах клеток.
В частности, в гладкомышечной ткани ПКГ способствует открытию кальций-активируемых калиевых каналов , что приводит к гиперполяризации и расслаблению клеток , а также блокирует агонистическую активность фосфолипазы С , уменьшая высвобождение запасенных ионов кальция инозитолтрифосфатом .
Раковые клетки толстой кишки прекращают выработку PKG, что, по-видимому, ограничивает бета-катенин , тем самым позволяя ферменту VEGF инициировать ангиогенез . [2]
У Drosophila melanogaster ген фуражировки ( for ) является полиморфным признаком , который лежит в основе различий в поведении поиска пищи. Локус for состоит из аллелей Rover ( для R ) и Sitter ( для S ) , при этом аллель Rover является доминирующим. Особи Rover обычно перемещаются на большие расстояния в поисках пищи, в то время как особи Sitter перемещаются на меньшие расстояния в поисках пищи. Фенотипы Rover и Sitter считаются фенотипами дикого типа , поскольку популяции плодовых мушек обычно демонстрируют соотношение Rover-к-Sitter 70:30. [3] Аллели Rover и Sitter расположены в области 24A3-5 политенной хромосомы Drosophila melanogaster , области, которая содержит ген PKG d2g. Уровни экспрессии PKG объясняют различия в частоте аллелей R и S и, следовательно , в поведении, поскольку особи Rover демонстрируют более высокую экспрессию PKG, чем особи Sitter, а фенотип Sitter может быть преобразован в Rover путем сверхэкспрессии гена dg2. [4]
