Peamine erinevus heteromeerse G-valgu ja monomeerse G-valgu vahel on see, et heteromeerne G-valk on suur membraaniga seotud G-valk, mis koosneb alfa- (α), beeta- (β) ja gamma- (γ) subühikutest. monomeerne G-valk on väike membraaniga seotud G-valk, mis koosneb ainult alfa-subühikust.
G-valgud (guaniini nukleotiidi siduvad valgud) on valkude perekond, mis toimivad rakkudes molekulaarsete lülititena. Nad on seotud signaalide edastamisega mitmesugustest stiimulitest väljaspool rakku sisemusse. G-valgud võib liigitada kahte erinevasse valgu perekonda: heteromeerne G-valk ja monomeerne G-valk. Heteromeerne G-valk on suur valk, monomeerne G-valk aga väike valk.
Mis on heteromeerne G-valk?
Heteromeerne G-valk on suur G-valk, mis koosneb alfa (α), beeta (β) ja gamma (γ) subühikutest. Heteromeerne G-valk moodustab heterotrimeerse kompleksi. Suurim mittestruktuurne erinevus heterotrimeerse ja monomeerse G-valgu vahel on see, et heterotrimeerne G-valk seondub otse oma rakupinna retseptoriga (G-valguga seotud retseptorid). Heteromeerse G-valgu alfa-subühik on tavaliselt seotud kas GTP või GDP-ga, mis toimib G-valgu aktiveerimise sisse- või väljalülitajana.
Joonis 01: Heteromeerne G-valk
Kui ligandid seonduvad GPCR-ga, omandab GPCR GEF-i (guaniini nukleotiidivahetusfaktori) võime. See aktiveerib G-valgu, vahetades alfa-subühiku SKT GTP-ks. GTP seondumine alfa-subühikuga toob kaasa struktuurimuutuse ja alfa-subühiku dissotsieerumise ülejäänud G-valgust. Üldiselt seob alfa-subühik membraaniga seotud efektorvalke allavoolu signaaliülekande kaskaadi jaoks. Seda funktsiooni saab täita ka beeta-gamma kompleks. Lisaks osalevad heteromeersed G-valgud sellistes radades nagu cAMP/PKA rada, ioonikanalid, MAPK ja PI3K.
Mis on monomeerne G-valk?
Monomeerne G-valk on väike membraaniga seotud G-valk, mis koosneb ainult alfa-subühikust. Väike monomeerne G-valk on homoloogne suure heteromeerse G-valgu alfa-subühikuga. See väikeste GTPaaside perekond hõlmab RAS-i superperekonda, mis jaguneb struktuuri, järjestuse ja funktsionaalsete sarnasuste põhjal veelgi alamperekondadeks. Veelgi enam, iga väikeste GTPaaside alamperekond mängib intratsellulaarsete signaaliradade reguleerimisel pisut erinevat rolli.
Joonis 02: Monomeerne G-valk
Nagu suure heteromeerse G-valgu alfa-subühik, vaheldub ka väike monomeerne G-valk sisselülitatud oleku (seotud GTP-ga) ja väljalülitatud oleku vahel (seotud SKT-ga). Seetõttu toimivad monomeersed G-valgud binaarsete lülititena, mis reguleerivad tsütosoolseid signaaliülekande radu. Ül altoodud GDP / GTP tsüklit kontrollivad kahte tüüpi reguleerivad valgud, mis on seotud monomeersete G-valkudega. Guaniinivahetusfaktorid (GEF-id) soodustavad monomeerse G-valgu (RAS-valgu) aktiivse või GTP-ga seotud vormi teket, samas kui GTPaasi aktiveerivad valgud (GAP-id) kiirendavad GTPaasi aktiivsust ja soodustavad monomeerse G-valgu (RAS-valgu) inaktiivset või GDP-ga seotud vormi.
Millised on heteromeerse G-valgu ja monomeerse G-valgu sarnasused?
- Heteromeerne G-valk ja monomeerne G-valk on kahte tüüpi G-valke.
- Heteromeerse G-valgu alfa-subühik on struktuurilt sarnane monomeerse G-valguga.
- Mõlemad valgud seonduvad GTP-ga ja hüdrolüüsivad selle SKT-ks, toimides seega molekulaarsete lülititena.
- GAP-valgud võivad suurendada mõlema valgu poolt katalüüsitud GTP hüdrolüüsi kiirust.
- Need on seotud plasmamembraani sisepinnaga translatsioonijärgsete lipiidide modifikatsioonide abil.
Mis vahe on heteromeersel G-valgul ja monomeersel G-valgul?
Heteromeerne G-valk on suur membraaniga seotud G-valk, mis koosneb alfa (α), beeta (β) ja gamma (γ) subühikutest, samas kui monomeerne G-valk on väike membraaniga seotud G-valk, mis koosneb ainult alfa-subühikust. Seega on see peamine erinevus heteromeerse G-valgu ja monomeerse G-valgu vahel. Lisaks seondub heterotrimeerne G-valk otse oma rakupinna retseptoriga (G-valguga seotud retseptorid). Teisest küljest seondub monomeerne G-valk oma rakupinna retseptoriga (G-valguga seotud retseptoritega) kaudselt.
Allpool olev infograafik esitab heteromeerse G-valgu ja monomeerse G-valgu vahelised erinevused tabelina kõrvuti võrdlemiseks.
Kokkuvõte – heteromeerne G-valk vs monomeerne G-valk
G-valgud on valkude perekond, mis toimivad rakkudes molekulaarsete lülititena. Heteromeerne G-valk ja monomeerne G-valk on kahte tüüpi G-valke. Heteromeerne G-valk on suur membraaniga seotud G-valk, mis koosneb alfa (α), beeta (β) ja gamma (γ) subühikutest. Monomeerne G-valk on väike membraaniga seotud G-valk, mis koosneb ainult alfa-subühikust. Niisiis, see võtab kokku erinevuse heteromeerse G-valgu ja monomeerse G-valgu vahel.
