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G蛋白是指能與鳥苷二磷酸結(jié)合,具有GTP水解酶活性的一類信號傳導(dǎo)蛋白。G蛋白參與的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑在動植物體中是一種非常保守的跨膜信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制。當(dāng)細胞轉(zhuǎn)導(dǎo)胞外信號時,首先由不同類型的G蛋白偶聯(lián)受體(GPCRs)接受細胞外各種配基。然后受體被活化,進一步激活質(zhì)膜內(nèi)側(cè)的異三聚體G蛋白,后者再去激活其下游的各種效應(yīng)器,產(chǎn)生細胞內(nèi)的第二信使。從而將信號逐級傳遞下去,調(diào)節(jié)生物體的生長發(fā)育過程。
GPCR介導(dǎo)的信號轉(zhuǎn)導(dǎo)機制的認識對于研發(fā)具有非常重要的意義。但是,GPCR的結(jié)構(gòu)具有相當(dāng)?shù)膹?fù)雜性,以至于盡管GPCR在1870年代就被發(fā)現(xiàn)了,但是對于其結(jié)構(gòu)和工作原理的了解也只是集中于近40多年,并且到目前對于其結(jié)構(gòu)還有很多不清楚的地方。以Brian K. Kobilka和Robert J. Lefkowitz為首的科學(xué)家在GPCR的研究中做出了巨大的貢獻。為了表彰他們研究成果和長期的努力,2012年諾貝爾化學(xué)獎被授予這兩位科學(xué)家。
在細胞內(nèi)還存在另一類G蛋白,這類G蛋白具有鳥核苷酸的結(jié)合位點,有GTP酶活性,其功能也受鳥核苷酸調(diào)節(jié),但與跨膜信息傳遞似乎沒有直接相關(guān)。在結(jié)構(gòu)上不同于前述的G蛋白,點突變代檢測,分子量較小,在20-30kDa之間,不是以α、β、γ三聚體方式存在,而是單體分子,因此被稱為小G蛋白(small G proteins)。如ras表達產(chǎn)物為一種小G蛋白。小G蛋白同ras蛋白具有同源性,同屬于ras超家族(ras superfamily)。
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