G-PROTEİN SİNYAL İLETİ MEKANİZMALARINA YAPISAL BİR YAKLAŞIM: ALFA ALTBİRİMİ

Abstract

Guanin nükletit bağlayıcı proteinler duyusal algılama, protein sentezi, hormonal düzenleme, salgı kesecikleri ve çekirdek taşınımı, hücre büyümesi ve farklılaşmasını da içine alan birçok fizyolojik sürecin düzenlenmesinde rol oynarlar. Bu proteinler (GDP)-bağlı dinlenim durumuyla (GTP)-bağlı aktif durumları arasında bir döngü geçirerek moleküler aracılık görevlerini yerine getirirler. G-proteinleri 3 altbirimden oluşmaktadır: α, β, γ. G-proteininin özgünlüğü α altbirimi tarafından belirlenir. α-altbirimi de iki bölgeden oluşur: GTPaz bölgesi ve α-heliks bölgesi. Aktivasyon GTPaz bölgesindeki anahtar I, II ve III olarak adlandırılan bölgelerde yapısal değişikliklere yol açar. Hem reseptör hem de efektörlerle etkileşimde karboksil ucunun önemli olduğu gösterilmiştir.

Keywords

• Heterotrimerik G-proteinleri, 3 boyutlu yapı

References

1. 1. Vetter IR, Wittinghofer A. The guanine-nucleotidebinding switch in three dimensions. Science 2001; 294:1299-1304.
2. 2. Lania A, Mantovani G, Spada A. G protein mutations in endocrine diseases. Eur J Endocrinol 2001; 145:543- 559.
3. 3. Krauss G, G-protein coupled signal transmission pathways. In: Biochemistry of Signal Transduction and Regulation. 2nd edition. Weinheim:Wiley-VCH Verlag GmbH, 2001:192.
4. 4. Rens-Domiano S, Hamm HE. Structural and functional relationships of heterotrimeric G-proteins. FASEB J 1995; 9:1059-1066.
5. 5. Noel JP, Hamm HE, Sigler PB. The 2.2 A crystal structure of transducin-alpha complexed with GTP gamma S Nature. 1993; 366:654-663.
6. 6. Sondek J, Lambright DG, Noel JP, Hamm HE, Sigler PB. GTPase mechanism of Gproteins from the 1.7-A crystal structure of transducin alpha-GDP-AIF-4. Nature 1994; 372:276-279.
7. 7. Lambright DG, Noel JP, Hamm HE, Sigler PB. Structural determinants for activation of the alphasubunit of a heterotrimeric G protein. Nature 1994; 369:621-628.
8. 8. Tooze J, Branden C. Introduction to protein structure. USA New York: Garland Publishing, Inc., 1999:251- 281.

9. 9. Clapham DE, Neer EJ. New roles for G-protein bg dimers in transmembrane signalling. Nature 1993; 365:403-406.
10. 10. Mixon MB, Lee E, Coleman DE, Berghuis AM, Gilman AG, Sprang SR. Tertiary and quaternary structural changes in Gia1 induced by GTP hydrolysis. Science 1995; 270:954-960.
11. 11. Wall MA, Coleman DE, Lee E, et al.. The structure of the G-protein heterotrimer Gia1b1g2. Cell 1995; 83: 1047-1058.
12. 12. Hamm HE. How activated receptors couple to Gproteins. Proc.Natl.Acad.Sci.U.S.A. 2001; 98:4819- 4821.
13. 13. Cabrera-Vera TM, Vanhauwe J, Thomas TO, et al.. Insights into G protein structure, function, and regulation. Endocrine Reviews 2003; 24:765-781.
14. 14. Tesmer JJ, Sunahara RK, Gilman AG, Sprang SR. Crystal structure of the catalytic domains of adenylyl cyclase in a complex with GsaGTPgS. Science 1997; 278:1907-1916.
15. 15. Berlot CH, Bourne HR. Identification of effectoractivating residues of Gsa. Cell 1992; 68:911-922.
16. 16. Osawa S, Dhanasekaran N, Woon CW, Johnson GL. Gai-Gas chimeras define the function of a chain domains in control of G-protein activation and bg subunit complex interactions. Cell 1990; 63:697-706.
17. 17. Slep KC, Kercher WH, Cowan CW, Wensel TG, Sigler PB. Structural determinants for regulation of phosphodiesterase by a G-protein at 2.0 Å. Nature 2001, 409:1071-1077.
18. 18. Preininger AM, Hamm HE. G protein signaling: Insights from new structures. Sci STKE 2004; 2004(218): 1-9.
19. 19. Palczewski K, Kumasaka T, Hori T, et al. Crystal structure of rhodopsin: A G protein-coupled receptor. Science 2000; 289:739-745.