G սպիտակուցով զուգակցված ընկալիչները (GPCR) անբաժանելի են ազդանշանի փոխակերպման գործընթացին, որտեղ նրանք վճռորոշ դեր են խաղում բջջային հաղորդակցության մեջ:
Հասկանալով G Protein-Coupled Receptors (GPCRs)
GPCR-ները բջջային մակերեսի ընկալիչների մեծ ընտանիք են, որոնք ներգրավված են ֆիզիոլոգիական պրոցեսների լայն շրջանակում, ներառյալ տեսողությունը, հոտը, համը և նյարդափոխադրումները: Այս ընկալիչները անբաժանելի թաղանթային սպիտակուցներ են, որոնք 7 անգամ անցնում են բջջի լիպիդային երկշերտով և ազդանշաններ են փոխանցում արտաբջջային միջավայրից դեպի բջջի ներս:
Լիգանդի կապը և ակտիվացումը
Երբ արտաբջջային ազդանշանային մոլեկուլը, ինչպիսին է հորմոնը կամ նեյրոհաղորդիչը, միանում է GPCR-ի արտաբջջային տիրույթին, այն առաջացնում է ընկալիչի կոնֆորմացիոն փոփոխություն՝ հանգեցնելով ընկալիչի ակտիվացմանը՝ խթանելով ՀՆԱ-ի փոխանակումը GTP-ի հետ կապված հետերոտրիմերային G սպիտակուցի վրա: .
Փոխազդեցություն հետերոտրիմերային G սպիտակուցների հետ
Այնուհետև ակտիվացված GPCR-ն կարող է փոխազդել իր հետերոտրիմերային G սպիտակուցի հետ, որը բաղկացած է երեք ենթամիավորներից՝ α, β և γ: Ակտիվացումից հետո α ենթամիավորը ենթարկվում է կոնֆորմացիոն փոփոխության, ինչը հանգեցնում է βγ կոմպլեքսի տարանջատմանը α ենթամիավորից։ Այս բաղադրիչներն այնուհետև կարգավորում են բջջի հատուկ էֆեկտորային սպիտակուցների ակտիվությունը:
Էֆեկտորային սպիտակուցի մոդուլյացիա
α ենթամիավորը կարող է կա՛մ խթանել, կա՛մ արգելակել հատուկ էֆեկտորային սպիտակուցներ, ինչպիսիք են ադենիլիլ ցիկլազը, ֆոսֆոլիպազ C կամ իոնային ալիքները՝ դրանով իսկ առաջացնելով հետագա ներբջջային ազդանշանային իրադարձությունների կասկադ: Սա, ի վերջո, հանգեցնում է բջջային արձագանքի, ինչպիսին է գեների արտահայտման փոփոխությունը, փոփոխված նյութափոխանակությունը կամ իոնային հոսքերի մոդուլյացիան:
Ազդանշանի կարգավորում և դադարեցում
GPCR ազդանշանային ուղին կարգավորվում է տարբեր մեխանիզմների միջոցով, ներառյալ ընկալիչի ֆոսֆորիլացումը GPCR կինազների (GRKs) կողմից և կալստինների հետագա կապակցման միջոցով, որոնք անզգայունացնում են ընկալիչը՝ անջատելով այն G սպիտակուցից: Բացի այդ, G սպիտակուցի α ենթամիավորն ունի ներքին GTPase ակտիվություն, ինչը նրան հնարավորություն է տալիս հիդրոլիզացնել GTP-ն ՀՆԱ-ին և վերամիավորվել βγ համալիրի հետ՝ դրանով իսկ դադարեցնելով ազդանշանը:
Նշանակությունը ազդանշանի հաղորդման մեջ
G սպիտակուցով զուգակցված ընկալիչի ազդանշանը ազդանշանի փոխանցման կենսական բաղադրիչն է, որը թույլ է տալիս բջիջներին արձագանքել արտաբջջային գրգռիչներին և ճշգրտորեն և համակարգված կերպով կարգավորել իրենց վարքը: Այս բարդ գործընթացը հիմք է հանդիսանում բազմաթիվ ֆիզիոլոգիական պրոցեսների համար՝ GPCR-ները դարձնելով կարևոր թերապևտիկ թիրախ հիվանդությունների լայն շրջանակի համար: