Receptor acoblat a proteïnes G

El receptor humà k-opioide en complex amb JDTic[1]

Els receptors acoblats a proteïnes G (GPCR, de l'anglès: G protein-coupled receptors), també coneguts com a receptors transmembrana de set dominis, receptors 7TM, receptors heptahelicoidals, receptor serpentina, i receptors lligats a proteïnes G (GPLR, de l'anglès: G protein-linked receptors), comprenen una gran família de proteïnes de receptors transmembrana que perceben molècules fora de la cèl·lula i activen les vies de transducció de senyals i, finalment, les respostes cel·lulars. Els receptors acoblats a proteïnes G només es troben en organismes eucariotes, incloent els llevats, coanoflagel·lats[2] i animals. Els lligands químics que enllacen i activen aquests receptors inclouen compostos sensibles a la llum, olors, feromones, hormones, i neurotransmissors, i varien des de la mida de molècules petites (inclosos ions i protons)[3] a pèptids a grans proteïnes.

Els receptors acoblats a proteïnes G estan implicats en dues vies principals de transducció de senyals; la via de l'AMP cíclic o bé la del fosfatidilinositol.[4] A causa d'això, estan relacionats amb moltes malalties, i també són la diana del voltant del 40% dels medicaments moderns.[5][6]

Mecanisme

El receptor acoblat a proteïnes G s'activa per un senyal extern en forma d'un lligand un altre mitjancer de senyal. Això crea un canvi conformacional en el receptor, causant l'activació d'una proteïna G.[7] La resta de l'efecte depèn del tipus de proteïna G. Les proteïnes G són posteriorment inactivades per proteïnes activadores de la GTPasa, conegudes com a reguladores del senyal de la proteïna G (RGS).

Senyalització

Si un receptor en estat actiu troba una proteïna G, pot activar-la. Alguns estudis suggereixen que els receptors i les proteïnes G en realitat estan pre-acoblats.[8] La unió de la proteïna G al receptor afecta l'afinitat del receptor pels lligands. Així, les proteïnes G activades poden iniciar sistemes de segon missatger com en el cas de l'AMP cíclic o GMP cíclic, mitjançant l'activació d'una adenilat ciclasa.[9][4] L'activitat de l'adenilat ciclasa s'activa quan s'uneix a una subunitat de la proteïna G activada. Tot i això, també es pot activar o inhibir d'altres maneres (per exemple, unió Ca2+/calmodulina), que poden modificar l'activitat d'aquests enzims de manera additiva o sinèrgica juntament amb les proteïnes G.

Referències

A Wikimedia Commons hi ha contingut multimèdia relatiu a: Receptor acoblat a proteïnes G
  1. ↑ Huixian Wu, Daniel Wacker, Mauro Mileni, Vsevolod Katritch, GyeWon Han, Eyal Vardy, Wei Liu, Aaron A. Thompson, Xi-Ping Huang, F. Ivy Carroll, S. Wayne Mascarella, Richard B. Westkaemper, Philip D. Mosier, Bryan L. Roth, Vadim Cherezov & Raymond C. Stevens «Structure of the human k-opioid receptor in complex with JDTic». Nature, 2012. DOI: 10.1038/nature10939.
  2. ↑ King N, Hittinger CT, Carroll SB «Evolution of key cell signaling and adhesion protein families predates animal origins». Science, 301, 5631, 2003, pàg. 361–3. DOI: 10.1126/science.1083853. PMID: 12869759.
  3. ↑ Imenez Silva, Pedro H.; Wagner, Carsten A. «Physiological relevance of proton-activated GPCRs» (en anglès). Pflügers Archiv - European Journal of Physiology, 474, 5, 5-2022, pàg. 487–504. DOI: 10.1007/s00424-022-02671-1. ISSN: 0031-6768.
  4. ↑ 4,0 4,1 Gilman, A.G. «G proteins: transducers of receptor-generated signals». Annu. Rev. Biochem., 56, 1987, pàg. 615-49. DOI: 10.1146/annurev.bi.56.070187.003151. PMID: 3113327.
  5. ↑ Filmore, David «It's a GPCR world». Modern Drug Discovery. American Chemical Society, 2004, November, 2004, pàg. 24–28.
  6. ↑ Overington JP, Al-Lazikani B, Hopkins AL «How many drug targets are there?». Nat Rev Drug Discov, 5, 12, December 2006, pàg. 993–6. DOI: 10.1038/nrd2199. PMID: 17139284.
  7. ↑ Rosenbaum, DM; Rasmussen, SG; Kobilka, BK «The structure and function of G-protein-coupled receptors.». Nature, 459, 7245, 2009, pàg. 356-63. DOI: 10.1038/nature08144. PMID: 19458711.
  8. ↑ Qin K, Dong C, Wu G, Lambert NA «Inactive-state preassembly of G(q)-coupled receptors and G(q) heterotrimers». Nature Chemical Biology, 7, 10, 2011, pàg. 740-7. DOI: 10.1038/nchembio.642. PMID: 21873996 [Consulta: 29 gener 2024].
  9. ↑ Lodish, Harvey F. «20.1. Overview of Extracellular Signaling». A: Molecular cell biology. Scientific American Books, 1999. ISBN 0-7167-3136-3.