GTPase

GTPases je velká rodina enzymes to může vázat a hydrolyze GTP. GTP vázání a hydrolýza přijme místo velmi šetřil G doména společný celému GTPases. GTPases hraje důležitou roli v:

• Transdukce signálu u intracelulární domény receptorss transmembrane, obsahujícího uznání chuti, vůně a světla.
• Biosyntéza bílkoviny (aka překlad) u ribosome.
• Kontrola a rozdílnost během buněčného dělení.
• Translokace bílkovin přes membraness.
• Doprava vesicles uvnitř buňky.

Tabulka s obsahem

1 mechanismus GTP hydrolýzy 2 Regulatory GTPases 2.1 GTP přepínač 2.2 změnit pravidlo 3 Heterotrimeric G bílkoviny 4 Ras GTPase superfamily 5 překladové faktorové rodiny 6 faktorů translokace

Mechanismus GTP hydrolýzy

Hydrolýza a gama; fosfát GTP pravděpodobně nastane S_N2 mechanismus (viz nucleophile náhrada) přes pentavalent přechodný stav spoléhat se na ²⁺.

Vložit obraz tady

Regulatory GTPases

Regulatory GTPases, také volal GTPase superfamily, je GTPases užitý na pravidlo jiných biochemických procesů. Nejprominentnější mezi regulatory GTPases je G bílkoviny.

GTP přepínač

Všichni regulatory GTPases má obyčejný mechanismus, který umožní jim změnit signálovou transdukci řetěz na a pryč. Házet přepínač je vykonáván jednosměrnou změnou GTPase od aktivní, GTP- vázaná forma k neaktivní, GDP- vázaná forma hydrolýzou GTP přes vnitřní GTPase-aktivita, účinně měnit GTPase pryč. Tato reakce je zavedena GTPase-aktivovat bílkoviny (mezery), pocházet z jiného naznačit stezku transdukce. To může být se vrátil (měnit GTPase na znovu) guaninem nucleotide faktory výměny (GEFs), který způsobit GDP se odloučit od GTPase, vést k jeho asociaci s nový GTP. Toto zavře cyklus před aktivním stavem GTPase; neodvolatelná hydrolýza GTP k GDP nutí cyklus do běhu jen v jednom směru. Jen aktivní stav GTPase může transduce signál řetězu reakce.

Pravidlo přepínače

Výkonnost transdukce signálu přes GTPase závisí na poměru aktivní k neaktivní GTPase. To se rovná

s _diss.GDP být disociační konstanta GDP, a _cat.GTP konstanta hydrolýzy GTP pro přesný GTPase. Obě konstanty mohou být upraveny zvláštními regulačními bílkovinami.
Množství aktivní GTPase může být měněn v několika cestách:

1. Zrychlení GDP oddělení GEFs rychlostmi zvýšit stavbu aktivní GTPase.
2. Zábrana GDP oddělení guaninem nucleotide inhibitory oddělení (GDIs) zpomaluje stavbu aktivní GTPase.
3. Zrychlení GTP hydrolýzy mezerami sníží množství aktivní GTPase.
4. GTP analogie jako a gama; - S-GTP, a beta;, a gama; - methylene-GTP, a a beta;, a gama; - imino-GTP to nemůže být hydrolized fixate GTPase v jeho aktivním stavu.

Heterotrimeric G bílkoviny

Tito G bílkoviny jsou vyrobené ze tří subunits, s G doména lokalizovaná na tom největším ( a alpha; jednotka); spolu se dvěma menšími subunits (a beta; a a gama; jednotky), oni tvoří pevně spojený bílkovinový komplex. a alpha; a a gama; jednotka být spojován s blánou lipid kotvy. Heterotrimeric G bílkoviny se chovají jako specifičtí reakční partneři G bílkovina-spojené receptory. GTPase je normálně neaktivní. Na aktivaci receptoru, intracelulární receptor doména aktivuje GTPase, který podle pořadí aktivuje jiné molekuly signálu řetěz transdukce, jeden přes a alpha; jednotka nebo a beta; a gama; komplex. Mezi molekuly cíle aktiva GTPase je adenylate cyclase a kanály iontu. Heterotrimeric G bílkoviny mohou být klasifikované homology sekvence a alpha; jednotka do čtyř rodin:

1. _s rodina. Tito G bílkoviny jsou použity v signálové transdukci chuti a vůni. Oni vždy používají aktivaci adenylate cyclase jak příští krok v signálových řetězech. Jejich funkce je trvale aktivovaná jedem cholery, který je příčina smrtících účinků nákazy s Vibrio cholerae.
2. _i rodina. i kandiduje na zábranu adenylate cyclase; další effector molekula pro tuto rodinu bílkoviny je phospholipase C. Také, G_t a G_g bílkoviny jsou shrnuté pod touto značkou přímo k sekvenčnímu homologies. G_t bílkoviny, aka transducin, je používán v lehké rozpoznávací stezce v buňkách sítnice. G_g bílkovina se vyskytuje v uznání chuti pro bitter. Nejvíce G_i bílkovinoví rodinní příslušníci mohou být potlačení jedem černého kašle Bortedella černého kašle.
3. _q rodina. Tyto bílkoviny obvykle mají phospholipase C jako bílkovina effector.
4. ₁₂ rodina. Tito G bílkoviny mohou být aktivovány thromboxan receptory a receptory thrombin. Jejich effector bílkoviny jsou neznámé.

Kombinací různý a alpha;, a beta; a a gama; subunits, velká rozmanitost (> 1.000) G bílkoviny mohou být produkovány.

Cyklus aktivace heterotrimeric G bílkoviny

V základním stavu, G_{a alpha;}- GDP-G_{a beta; a gama;} komplex a receptor, který může aktivovat to jsou odděleně spojení s blánou. Na aktivaci receptoru, receptor stane se velmi affine pro G komplex bílkoviny. Na vázání s komplexem, GDP se odloučí od komplexu; volný komplex má vysokou spřízněnost pro GTP. Na GTP vázání, oba G_{a alpha;}- GTP a G_{a beta; a gama;} oddělený od obou receptor a od sebe navzájem. Se spoléhat na celý život aktivního stavu receptoru, to může aktivovat více G bílkoviny tato cesta.
Oba G_{a alpha;}- GTP a G_{a beta; a gama;} moci nyní aktivovat oddělené effector molekuly a aktivovat je, tak dát signál dále srážet dolů signálový reakční řetěz. Jakmile pravá GTPase aktivita a alpha; jednotka hydrolyzed GTP k GDP, dvě části mohou reassociate k originálnímu, neaktivnímu státu. Rychlost reakce hydrolýzy pracuje jako vnitřní hodiny pro délku signálu.

Ras GTPase superfamily

Tito jsou malé momomeric bílkoviny homologní k Ras. Oni jsou také volaní jak malí GTPases. Ras superfamily je dále rozdělen do pěti subfamily: Ras, Rho, Rab, Arf a běžel.

Překladová faktorová rodina

Tento GTPases hraje důležitou roli v zahájení, prodloužení a ukončení biosyntézy bílkoviny. Vyplnit více!

Faktory translokace

Vidět signálovou rozpoznávací částečku (SRP). Vyplnit více!

Vidět také: biochemie - G-bílkovina spojila receptory