Ключевое различие между рецепторами, связанными с G-белком, и рецепторами, связанными с ферментами, заключается в том, что рецепторы, связанные с G-белком, связываются с внеклеточным лигандом и активируют мембранный белок, называемый G-белком, в то время как рецепторы, связанные с ферментом, связываются с внеклеточным лиганд и вызывают ферментативную активность на внутриклеточной стороне.
В многоклеточных организмах клетки общаются друг с другом с помощью химических сигналов. Клетки отправляют сообщения, а также получают сообщения. Через эти сообщения координируются все действия, происходящие в организме. Паракринная, эндокринная, аутокринная и прямая передача сигналов представляют собой четыре основных типа клеточных механизмов передачи сигналов. Клетки получают сигналы через рецепторы. Эти рецепторы могут быть внутриклеточными рецепторами или рецепторами клеточной поверхности. Внутриклеточные рецепторы находятся в цитоплазме, а рецепторы клеточной поверхности - на внешней стороне клеточной мембраны. Существует три основных типа рецепторов клеточной поверхности: рецепторы, связанные с ионными каналами, рецепторы, связанные с G-белком, и рецепторы, связанные с ферментами.
Что такое рецепторы, связанные с G-белком?
Рецепторы, связанные с G-белком, представляют собой тип трансмембранных белков. Как следует из их названия, эти рецепторы работают с G-белками, которые связаны с GTP. GTP - это молекула, подобная АТФ, которая обеспечивает энергию для работы G-белков. Когда лиганд связывается с рецептором, связанным с G-белком, он претерпевает конформационные изменения таким образом, что может взаимодействовать с G-белком.
Рисунок 01: Рецепторы, связанные с G-белком
Неактивная форма G-белка превращается в активную форму и делится на две части (альфа- и бета-субъединицы) путем преобразования GTP в GDP и использования высвобождаемой энергии. Затем эти субъединицы отделяются от рецептора, связанного с G-белком, и взаимодействуют с другими белками, вызывая клеточный ответ. Структурно рецепторы, связанные с G-белком, имеют семь трансмембранных доменов, которые проходят через мембрану.
Что такое ферментативные рецепторы?
Связанные с ферментами рецепторы представляют собой другой тип рецепторов клеточной поверхности или трансмембранных рецепторов. Когда внеклеточный лиганд связывается с рецептором, связанным с ферментом, это связывание вызывает ферментативную активность внутри клетки. Фермент активирует и запускает цепочку событий внутри клетки, которая в конечном итоге приводит к ответной реакции. Следовательно, эти рецепторы имеют внутриклеточный домен, который связывается с ферментом. В некоторых случаях этот внутриклеточный домен сам работает как фермент или непосредственно взаимодействует с ферментом. Структурно рецепторы, связанные с ферментами, имеют большие внеклеточные и внутриклеточные домены и трансмембранную единственную альфа-спиральную область.
Рисунок 02: Рецепторы, связанные с ферментами
Receptor Тирозинкиназа представляет собой рецептор, связанный с ферментом. Это тип рецепторного белка, участвующего в большинстве клеточных сигнальных путей. Как следует из названия, рецепторные тирозинкиназы представляют собой киназные ферменты. Киназа - фермент, катализирующий перенос фосфатных групп на субстрат. Эти рецепторы содержат тирозинкиназы, которые переносят фосфатную группу с АТФ на тирозин.
Рецепторная тирозинкиназа имеет два сходных мономера. Как только сигнальная молекула связывается с местом связывания рецептора, два мономера объединяются и образуют димер. Затем киназы фосфорилируют АТФ и присоединяют фосфатные группы к каждому из шести тирозинов. Следовательно, димер становится фосфорилированным, что является полностью активированной тирозинкиназой. Активированная тирозинкиназа посылает сигналы другим молекулам клетки и опосредует передачу сигнала. Наиболее важная характеристика рецепторной тирозинкиназы заключается в том, что она может активировать несколько сигнальных путей, и когда она активируется, она может вызывать сразу несколько клеточных ответов.
Каковы сходства между рецепторами, связанными с G-белком, и рецепторами, связанными с ферментами?
- Рецепторы, связанные с G-белком, и рецепторы, связанные с ферментами, представляют собой две категории рецепторов клеточной поверхности.
- Это трансмембранные белки.
- Они специфичны для отдельных типов клеток.
- Первоначально они остаются неактивными, а затем становятся активными при связывании лиганда с рецептором.
В чем разница между рецепторами, связанными с G-белком, и рецепторами, связанными с ферментами?
Связанные с G-белком рецепторы представляют собой рецепторы клеточной поверхности, которые активируют G-белки при связывании с внеклеточным лигандом. Напротив, рецепторы, связанные с ферментами, представляют собой рецепторы клеточной поверхности, которые активируются ферментом и запускают цепочку событий внутри клетки. Итак, в этом ключевое различие между рецепторами, связанными с G-белком, и рецепторами, связанными с ферментами. Кроме того, рецепторы, связанные с G-белком, имеют семь трансмембранных доменов, протянувшихся через мембрану, в то время как рецепторы, связанные с ферментами, имеют пронизывающую мембрану единственную альфа-спиральную область.
Приведенная ниже инфографика содержит больше сравнений, касающихся различий между рецепторами, связанными с G-белком, и рецепторами, связанными с ферментами.
Резюме – Рецепторы, связанные с G-белком, и рецепторы, связанные с ферментом
G-рецепторы, связанные с белками, и рецепторы, связанные с ферментами, представляют собой два типа трансмембранных рецепторов. Рецепторы, связанные с G-белком, связываются с внеклеточным лигандом и активируют мембранный белок, называемый G-белком. Активация G-белка запускает клеточный ответ. С другой стороны, рецепторы, связанные с ферментами, связываются с внеклеточными лигандами и активируют ферменты, которые запускают цепочку событий внутри клетки, что в конечном итоге приводит к ответу. Поэтому внутриклеточные домены этих рецепторов связываются с ферментами. Итак, это краткое изложение различий между рецепторами, связанными с G-белком, и рецепторами, связанными с ферментами.
