Ключевое различие между гетеромерным G-белком и мономерным G-белком заключается в том, что гетеромерный G-белок представляет собой большой ассоциированный с мембраной G-белок, состоящий из субъединиц альфа (α), бета (β) и гамма (γ), в то время как мономерный G-белок представляет собой небольшой ассоциированный с мембраной G-белок, состоящий только из альфа-субъединицы.
G-белки (белки, связывающие гуаниновые нуклеотиды) представляют собой семейство белков, которые действуют как молекулярные переключатели внутри клеток. Они участвуют в передаче сигналов от различных раздражителей снаружи клетки внутрь. G-белки можно разделить на два различных семейства белков: гетеромерные G-белки и мономерные G-белки. Гетеромерный G-белок - это большой белок, а мономерный G-белок - это небольшой белок.
Что такое гетеромерный белок G?
Гетеромерный G-белок представляет собой большой G-белок, состоящий из субъединиц альфа (α), бета (β) и гамма (γ). Гетеромерный G-белок образует гетеротримерный комплекс. Самое большое неструктурное различие между гетеротримерным и мономерным G-белком заключается в том, что гетеротримерный G-белок напрямую связывается со своим рецептором клеточной поверхности (рецепторы, связанные с G-белком). Альфа-субъединица гетеромерного G-белка обычно присоединяется либо к GTP, либо к GDP, который служит в качестве переключателя включения или выключения для активации G-белка.
Рисунок 01: Гетеромерный белок G
Когда лиганды связываются с GPCR, GPCR приобретает способность GEF (фактор обмена гуаниновых нуклеотидов). Это активирует белок G путем замены GDP на альфа-субъединице на GTP. Связывание GTP с альфа-субъединицей приводит к структурным изменениям и диссоциации альфа-субъединицы от остальной части G-белка. Как правило, альфа-субъединица связывает связанные с мембраной эффекторные белки для нижестоящего сигнального каскада. Эту функцию может выполнять и бета-гамма-комплекс. Кроме того, гетеромерные G-белки участвуют в таких путях, как путь цАМФ/PKA, ионные каналы, MAPK и PI3K.
Что такое мономерный G-белок?
Мономерный G-белок представляет собой небольшой мембрано-ассоциированный G-белок, состоящий только из альфа-субъединицы. Малый мономерный G-белок гомологичен альфа-субъединице большого гетеромерного G-белка. Это семейство малых GTPases включает в себя суперсемейство RAS, которое далее делится на подсемейства на основе структурного, последовательного и функционального сходства. Более того, каждое подсемейство малых ГТФаз играет немного отличающуюся роль, жизненно важную для регуляции внутриклеточных сигнальных путей.
Рисунок 02: Мономерный белок G
Как и альфа-субъединица большого гетеромерного G-белка, малый мономерный G-белок чередуется между включенным состоянием (связанным с GTP) и выключенным состоянием (связанным с GDP). Следовательно, мономерные G-белки функционируют как бинарные переключатели, которые регулируют цитозольные сигнальные пути. Вышеуказанный цикл GDP/GTP контролируется двумя типами регуляторных белков, связанных с мономерными G-белками. Факторы обмена гуанина (GEF) способствуют образованию активной или связанной с GTP формы мономерного G-белка (белка RAS), в то время как белки, активирующие GTPase (GAP), ускоряют активность GTPase и способствуют образованию неактивной или связанной с GDP формы мономерного G-белка (белка RAS).
Каковы сходства между гетеромерным белком G и мономерным белком G?
- Гетеромерный G-белок и мономерный G-белок представляют собой два типа G-белков.
- Альфа-субъединица гетеромерного G-белка структурно связана с мономерным G-белком.
- Оба белка связываются с GTP и гидролизуют его до GDP, тем самым действуя как молекулярные переключатели.
- Скорость гидролиза GTP, катализируемого обоими белками, может быть увеличена белками GAP.
- Они прикрепляются к внутренней поверхности плазматической мембраны посредством посттрансляционных модификаций липидов.
В чем разница между гетеромерным белком G и мономерным белком G?
Гетеромерный G-белок представляет собой большой ассоциированный с мембраной G-белок, состоящий из альфа (α), бета (β) и гамма (γ) субъединиц, в то время как мономерный G-белок представляет собой небольшой ассоциированный с мембраной G-белок, состоящий из только альфа-субъединицы. Таким образом, это ключевое различие между гетеромерным G-белком и мономерным G-белком. Кроме того, гетеротримерный G-белок напрямую связывается со своим рецептором клеточной поверхности (рецепторы, связанные с G-белком). С другой стороны, мономерный G-белок связывается с рецептором клеточной поверхности (рецепторы, связанные с G-белком) косвенно.
Приведенная ниже инфографика представляет различия между гетеромерным G-белком и мономерным G-белком в табличной форме для параллельного сравнения.
Резюме – Сравнение гетеромерного G-белка и мономерного G-белка
G белки - это семейство белков, которые действуют как молекулярные переключатели внутри клеток. Гетеромерный G-белок и мономерный G-белок представляют собой два типа G-белков. Гетеромерный G-белок представляет собой большой ассоциированный с мембраной G-белок, состоящий из альфа (α), бета (β) и гамма (γ) субъединиц. Мономерный G-белок представляет собой небольшой ассоциированный с мембраной G-белок, состоящий только из альфа-субъединицы. Итак, это суммирует разницу между гетеромерным G-белком и мономерным G-белком.
