Nøgleforskellen mellem heteromert G-protein og monomert G-protein er, at heteromert G-protein er et stort membranassocieret G-protein, der består af alfa (α), beta (β) og gamma (γ) underenheder, mens monomert G-protein er et lille membran-associeret G-protein, der kun består af en alfa-underenhed.
G-proteiner (guanin-nukleotid-bindende proteiner) er en familie af proteiner, der fungerer som molekylære omskiftere inde i cellerne. De er involveret i at transmittere signaler fra en række stimuli uden for en celle til det indre. G-proteiner kan klassificeres i to forskellige familier af protein: heteromert G-protein og monomert G-protein. Heteromert G-protein er et stort protein, mens monomert G-protein er et lille protein.
Hvad er heteromert G-protein?
Heteromert G-protein er et stort G-protein, der består af alfa (α), beta (β) og gamma (γ) underenheder. Heteromert G-protein danner et heterotrimert kompleks. Den største ikke-strukturelle forskel mellem heterotrimert og monomert G-protein er, at heterotrimert G-protein binder sig direkte til dets celleoverfladereceptor (G-proteinkoblede receptorer). Alfa-underenheden af heteromert G-protein er sædvanligvis knyttet til enten en GTP eller GDP, der fungerer som en tænd- eller slukkontakt til aktivering af G-protein.
Figur 01: Heteromert G-protein
Når ligander binder til en GPCR, erhverver GPCR'en GEF-evne (guanin nucleotid exchange factor). Dette aktiverer G-proteinet ved at udveksle GDP på alfa-underenheden til GTP. Bindingen af GTP til alfa-underenheden resulterer i en strukturel ændring og dissociation af alfa-underenheden fra resten af G-proteinet. Generelt binder alfa-underenheden membranbundne effektorproteiner til nedstrøms signaleringskaskaden. Beta-gamma-komplekset kan også udføre denne funktion. Ydermere er heteromere G-proteiner involveret i veje såsom cAMP/PKA-vejen, ionkanaler, MAPK og PI3K.
Hvad er monomert G-protein?
Monomerisk G-protein er et lille membran-associeret G-protein, der kun består af en alfa-underenhed. Det lille monomere G-protein er homologt med alfa-underenheden af det store heteromere G-protein. Denne familie af små GTPaser inkluderer RAS-superfamilien, som er yderligere opdelt i underfamilier baseret på strukturelle, sekvens- og funktionelle ligheder. Desuden spiller hver underfamilie af små GTPaser en lidt anderledes rolle, som er afgørende i reguleringen af intracellulære signalveje.
Figur 02: Monomert G-protein
Ligesom alfa-underenheden af stort heteromert G-protein, veksler lille monomert G-protein mellem en tændt tilstand (bundet til GTP) og en slukket tilstand (bundet til GDP). Derfor fungerer monomere G-proteiner som binære switche, der regulerer cytosoliske signalveje. Ovenstående GDP/GTP-cykling styres af to typer regulatoriske proteiner forbundet med monomere G-proteiner. Guanin-udvekslingsfaktorer (GEF'er) fremmer dannelsen af aktiv eller GTP-bundet form af monomert G-protein (RAS-protein), mens GTPase-aktiverende proteiner (GAP'er) accelererer GTPase-aktivitet og fremmer den inaktive eller GDP-bundne form af monomert G-protein (RAS-protein)
Hvad er lighederne mellem heteromert G-protein og monomert G-protein?
- Heteromert G-protein og monomert G-protein er de to typer G-proteiner.
- Alfa-underenheden af heteromert G-protein er strukturelt relateret til det monomere G-protein.
- Begge proteiner binder til GTP og hydrolyserer det til BNP og fungerer derved som molekylære switches.
- Hastigheden af GTP-hydrolyse katalyseret af begge proteiner kan øges af GAP-proteiner.
- De er bundet til den indre overflade af plasmamembranen ved hjælp af post-translationelle lipidmodifikationer.
Hvad er forskellen mellem heteromert G-protein og monomert G-protein?
Heteromert G-protein er et stort membranassocieret G-protein, der består af alfa (α), beta (β) og gamma (γ) underenheder, mens monomert G-protein er et lille membranassocieret G-protein, der består af kun af alfa-underenheden. Dette er således den vigtigste forskel mellem heteromert G-protein og monomert G-protein. Ydermere binder heterotrimert G-protein til dets celleoverfladereceptor (G-proteinkoblede receptorer) direkte. På den anden side binder monomert G-protein til dets celleoverfladereceptor (G-proteinkoblede receptorer) indirekte.
Nedenstående infografik præsenterer forskellene mellem heteromert G-protein og monomert G-protein i tabelform til sammenligning side om side.
Opsummering – Heteromert G-protein vs monomert G-protein
G-proteiner er en familie af proteiner, der fungerer som molekylære omskiftere inde i cellerne. Heteromert G-protein og monomert G-protein er de to typer af G-proteiner. Heteromert G-protein er et stort membran-associeret G-protein bestående af alfa (α), beta (β) og gamma (γ) underenheder. Monomert G-protein er et lille membran-associeret G-protein, der kun består af en alfa-underenhed. Så dette opsummerer forskellen mellem heteromert G-protein og monomert G-protein.
