Le terme G protéines fait référence à un groupe non homogène de protéines qui peuvent se lier aux nucléotides guanosine diphosphate (GDP) et guanosine triphosphate (GTP). Ils remplissent une fonction critique dans la transduction et la «traduction» des signaux extracellulaires dans et à l'intérieur de la cellule. G hétérotrimérique lié à la membrane protéines sont les médiateurs entre l'espace extracellulaire et intracellulaire, et les protéines dites petites G, situées dans le cytosol des cellules, assurent la transmission des signaux au sein de la cellule.
Qu'est-ce qu'une protéine G?
G protéines, également connues sous le nom de GTPases, représentent un groupe inhomogène de protéines qui jouent un rôle essentiel dans la transduction des signaux extracellulaires dans et à l'intérieur de la cellule. Toutes les protéines G sont caractérisées par leur capacité à se lier aux nucléotides GTP et GDP. Ils peuvent être divisés en deux grands groupes de protéines G hétérotrimériques liées à la membrane et les protéines G monomères dites petites. Les protéines G monomères sont situées dans le cytosol des cellules et agissent en tant que seconds messagers pour la transduction du signal dans la cellule. Les protéines G liées à la membrane sont composées des sous-unités alfa, bêta et gamma. À l'état inactif, le PIB est lié à la sous-unité alfa. Un stimulus extracellulaire (signal) initie un processus dans lequel le PIB est remplacé par le GTP et, simultanément, une dissociation se produit entre la sous-unité alfa et la sous-unité bêta gamma. Les deux sous-unités bêta et gamma restent ensemble en tant qu'unité fonctionnelle active dans les processus ultérieurs en tant que sous-unité bêta-gamma. Ainsi, le remplacement du PIB par GTP correspond au passage de la «position OFF» inactive à la position «ON» activée.
Fonction, action et rôles
Les cellules humaines, comme les cellules animales, sont protégées par un membrane cellulaire qui n'est pas facilement perméable aux grands molécules ou pathogène germes. D'une part, le membrane cellulaire protège le cytosol et le noyau intérieurs; d'autre part, cela peut être un problème pour la communication nécessaire et l'échange d'informations entre les cellules, au sein d'une cellule et entre les espaces extracellulaire et intracellulaire. La fonction principale des protéines G hétérotrimériques membranaires, dont environ 21 sous-unités alpha différentes sont connues, est la transduction du signal de l'espace extracellulaire vers l'intérieur de la cellule. La transduction du signal est essentielle pour la transmission de signaux et la traduction d '«instructions» spécifiques en processus métaboliques cellulaires. Il s'agit de recevoir des messages importants qui sont transmis à la cellule de l'extérieur via des substances messagères, hormones ou des neurotransmetteurs, en les traduisant comme des «instructions de travail» pour la cellule et en les délivrant à l'intérieur de la cellule à des seconds messagers qui assurent un transport supplémentaire dans le cytosol. En outre, le processus de transduction joue un rôle important dans la transmission de certains stimuli sensibles tels que la vue, l'ouïe, clés ainsi que odeur. La transduction du signal est également importante pour le fonctionnement de certains circuits de régulation par lesquels la température corporelle, sang pression, Cœur la fonction et de nombreux autres paramètres inconscients sont contrôlés. En termes simples, les protéines G hétérotrimériques ancrées dans le membrane cellulaire incarnent le site de compensation actif pour les substances de signalisation, qui sont délivrées sous une forme transformée aux petites protéines G à l'intérieur de la cellule agissant en tant que seconds messagers. Les petites protéines G, dont plus de 100 formes différentes sont connues, accomplissent une variété de tâches au sein de la cellule. Par exemple, ils participent à la réglementation des gène l'expression, l'organisation du cytosquelette, le transport de substances entre le noyau et le cytoplasme, l'échange de substances avec les lysosomes et la prolifération cellulaire.
Formation, occurrence, propriétés et valeurs optimales
Les éléments constitutifs de base des protéines G, comme toutes les autres protéines, sont formés par le soi-disant protéinogène acides aminés, dont 23 sont connus à ce jour. Alors que le métabolisme cellulaire est capable de synthétiser la plupart acides aminés lui-même, les quelques acides aminés désignés comme essentiels doivent être ingérés avec de la nourriture. L'assemblage des protéines se fait soit à partir de zéro en s'enchaînant acides aminés dans la séquence génétiquement prédéterminée ou en assemblant des fragments déjà existants de protéines à longue chaîne partiellement désassemblées.Les fragments peuvent également être constitués de peptides ou de polypeptides, qui, selon la définition, sont composés de moins de 100 amino des acides. La synthèse des protéines G a lieu dans chaque cellule individuelle dans des processus complexes sur la base de la gène segments précédemment copiés dans l'ARNm, qui spécifient la séquence d'acides aminés de chaque protéine individuelle. Parce que les protéines G dans leur diversité sont impliquées dans pratiquement tous les processus de contrôle et de régulation de chaque cellule individuelle, et parce que le rapport entre les états activés et inactivés est très dynamique, un instantané de leur concentration ou l'activité dans les cellules n'est pas possible et n'aurait pas de sens. Le fait que la totalité des protéines G du réseau effectue un travail «normal» ne peut être estimé qu'indirectement par décomposition cellulaire état.
Maladies et troubles
Les protéines qui sont une partie fonctionnelle ou activatrice d'une enzyme, d'une hormone ou d'une autre entité fonctionnelle risquent de perdre leur fonction en raison d'un défaut de leur séquence d'acides aminés, entraînant la perte d'une partie de son action par l'enzyme ou l'hormone. Dans la plupart des cas de «défaut protéique», il existe un gène défaut. La mutation d'un segment de gène conduit à une spécification incorrecte de la séquence d'acides aminés et donc à la construction défectueuse de la protéine correspondante. Les protéines G ne sont pas épargnées par de telles erreurs génétiquement déterminées dans le plan de construction. Cependant, des pertes fonctionnelles des protéines G se produisent également si l'erreur est localisée dans les récepteurs couplés aux protéines G. Dans les deux cas, la capacité réduite à transduire des signaux déclenche ou contribue à une maladie particulière. Les maladies associées à une fonction altérée de la protéine G comprennent la pseudohypoparathyroïdie, acromégalie, adénome thyroïdien hyperfonctionnel, tumeurs ovariennes et plusieurs autres.
