Альфа-субъединица G i- белка представляет собой семейство гетеротримерных альфа-субъединиц G-белка . Это семейство также обычно называют семейством Gi /o ( Gi / Go ) или семейством Gi /o/z/t, чтобы включить близкородственных членов семейства. Субъединицы G альфа могут обозначаться как G i альфа, G αi или G i α.
Существует четыре различных подтипа альфа-субъединиц в семействе альфа-субъединиц G i/o/z/t, которые определяют четыре семейства гетеротримерных G-белков:
G i1 α кодируется геном GNAI1 .
G i2 α кодируется геном GNAI2 .
G i3 α кодируется геном GNAI3 .
G o1 α кодируется геном GNAO1 .
Gzα кодируется геном GNAZ .
Трансдуцин /G t1 α кодируется геном GNAT1 .
Трансдуцин 2/G t2 α кодируется геном GNAT2 .
Густдуцин /G t3 α кодируется геном GNAT3 .
Общая функция G i/o/z/t заключается в активации внутриклеточных сигнальных путей в ответ на активацию рецепторов, связанных с G-белком клеточной поверхности (GPCR) . GPCRs функционируют как часть трехкомпонентной системы рецептор-преобразователь-эффектор. [1] [2] Преобразователем в этой системе является гетеротримерный G-белок , состоящий из трех субъединиц: белка Gα, такого как G i α, и комплекса двух тесно связанных белков, называемых Gβ и Gγ, в комплексе Gβγ . [1] [2] Если Gα не стимулируется рецептором, он связывается с GDP и Gβγ, образуя неактивный тример G-белка. [1] [2] Когда рецептор связывает активирующий лиганд вне клетки (например, гормон или нейромедиатор ), активированный рецептор действует как фактор обмена гуаниновых нуклеотидов , способствуя высвобождению GDP из Gα и связыванию GTP с Gα, что приводит к диссоциации GTP-связанный Gα из Gβγ. [1] [2] GTP-связанные Gα и Gβγ затем высвобождаются для активации соответствующих нижестоящих сигнальных ферментов.
Белки G i в первую очередь ингибируют цАМФ-зависимый путь путем ингибирования активности аденилатциклазы , уменьшая выработку цАМФ из АТФ , что, в свою очередь, приводит к снижению активности цАМФ-зависимой протеинкиназы . Следовательно, конечным эффектом G i является ингибирование цАМФ-зависимой протеинкиназы. Gβγ, высвобождаемый при активации белков Gi и Go , особенно способен активировать нижестоящую передачу сигналов к эффекторам, таким как связанные с G-белком внутренне выпрямляющие калиевые каналы (GIRK) . [3] Белки G i и Go являются субстратами коклюшного токсина , продуцируемого Bordetella pertussis , возбудителя коклюша . Коклюшный токсин представляет собой фермент АДФ-рибозилазы , который добавляет фрагмент АДФ-рибозы к определенному остатку цистеина в белках G i α и Go α , предотвращая их связывание и активацию с помощью GPCR, тем самым отключая сигнальные пути G i и Go клеток . . [4]
Белки G z также могут связывать GPCR с ингибированием аденилатциклазы, но G z отличается от G i /G o тем, что он нечувствителен к ингибированию коклюшным токсином. [5]
Белки G t участвуют в сенсорной трансдукции. Трансдуцины G t1 и G t2 служат для передачи сигналов от рецепторов, связанных с G-белком, которые воспринимают свет во время зрения . Родопсин при ночном зрении в тусклом свете в палочковидных клетках сетчатки соединяется с G t1 , а цветные фотопсины при цветовом зрении в колбочках сетчатки соединяются с G t2 соответственно. Субъединицы G t3 /Gustducin передают сигналы вкуса ( вкуса) во вкусовых сосочках путем связывания с рецепторами, связанными с G-белком, активируемыми сладкими или горькими веществами.
Следующие рецепторы, связанные с G-белком, соединяются с субъединицами G i/o :
