Heterotrimeric G protein
ಹೆಟೆರೊಟ್ರಿಮೆರಿಕ್ ಜಿ ಪ್ರೋಟೀನ್, ಕೆಲವೊಮ್ಮೆ "ದೊಡ್ಡ" ಜಿ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಎಂದೂ ಕರೆಯಲ್ಪಡುತ್ತದೆ (ಸಣ್ಣ, ಮೊನೊಮೆರಿಕ್ ಸಣ್ಣ ಜಿಟಿಪೇಸ್ಗಳ ಉಪವರ್ಗಕ್ಕೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿ) ಮೆಂಬರೇನ್-ಸಂಬಂಧಿತ ಜಿ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಹೆಟೆರೊಟ್ರಿಮೆರಿಕ್ ಸಂಕೀರ್ಣವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಹೆಟೆರೊಟ್ರಿಮೆರಿಕ್ ಮತ್ತು ಮೊನೊಮೆರಿಕ್ ಜಿ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳ ನಡುವಿನ ಅತಿದೊಡ್ಡ ರಚನಾತ್ಮಕವಲ್ಲದ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೆಂದರೆ ಹೆಟೆರೊಟ್ರಿಮೆರಿಕ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ತಮ್ಮ ಜೀವಕೋಶ-ಮೇಲ್ಮೈ ಗ್ರಾಹಕಗಳೊಂದಿಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಬಂಧಿಸುತ್ತವೆ, ಇದನ್ನು ಜಿ ಪ್ರೋಟೀನ್-ಕಪಲ್ಡ್ ಗ್ರಾಹಕಗಳು ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಜಿ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಆಲ್ಫಾ (α), ಬೀಟಾ (β) ಮತ್ತು ಗಾಮಾ (γ) ಉಪಘಟಕಗಳಿಂದ ಕೂಡಿವೆ. ಆಲ್ಫಾ ಉಪಘಟಕವನ್ನು ಜಿಟಿಪಿ ಅಥವಾ ಜಿಡಿಪಿಯೊಂದಿಗೆ ಜೋಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಜಿ-ಪ್ರೋಟೀನ್ನ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಗೆ ಆನ್-ಆಫ್ ಸ್ವಿಚ್ ಆಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಲಿಗಂಡ್ಗಳು ಜಿಪಿಸಿಆರ್ ಅನ್ನು ಬಂಧಿಸಿದಾಗ, ಜಿಪಿಸಿಆರ್ ಜಿಇಎಫ್ (ಗ್ವಾನೈನ್ ನ್ಯೂಕ್ಲಿಯೋಟೈಡ್ ಎಕ್ಸ್ಚೇಂಜ್ ಫ್ಯಾಕ್ಟರ್) ಸಾಮರ್ಥ್ಯವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತದೆ, ಇದು ಆಲ್ಫಾ ಉಪಘಟಕದ ಜಿಡಿಪಿಯನ್ನು ಜಿಟಿಪಿಗೆ ವಿನಿಮಯ ಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಮೂಲಕ ಜಿ-ಪ್ರೋಟೀನ್ ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಆಲ್ಫಾ ಉಪಘಟಕಕ್ಕೆ ಜಿಟಿಪಿ ಬಂಧಿಸುವಿಕೆಯು ರಚನಾತ್ಮಕ ಬದಲಾವಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉಳಿದ ಜಿ-ಪ್ರೋಟೀನ್ನಿಂದ ಅದು ಬೇರ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಆಲ್ಫಾ ಉಪಘಟಕವು ಕೆಳಮುಖ ಸಿಗ್ನಲಿಂಗ್ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್ಗಾಗಿ ಮೆಂಬ್ರೇನ್-ಬೌಂಡ್ ಎಫೆಕ್ಟರ್ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳನ್ನು ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಬೀಟಾ-ಗಾಮಾ ಸಂಕೀರ್ಣವು ಈ ಕಾರ್ಯವನ್ನು ಸಹ ನಿರ್ವಹಿಸಬಹುದು. ಜಿ-ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಸಿಎಎಂಪಿ/ಪಿಕೆಎ ಮಾರ್ಗ, ಅಯಾನು ಮಾರ್ಗಗಳು, ಎಂಎಪಿಕೆ, ಪಿಐ3ಕೆ ಮುಂತಾದ ಮಾರ್ಗಗಳಲ್ಲಿ ತೊಡಗಿಕೊಂಡಿವೆ. ಜಿ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳ ನಾಲ್ಕು ಪ್ರಮುಖ ಕುಟುಂಬಗಳಿವೆಃ ಜಿಐ/ಗೋ, ಜಿಕ್ಯೂ, ಜಿಎಸ್, ಮತ್ತು ಜಿ 12/13. 1980ರ ದಶಕದ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಿದ ಆಲ್ಫಾ ಉಪಘಟಕಗಳ ಪುನಾರಚನೆ ಪ್ರಯೋಗಗಳು ಶುದ್ಧೀಕರಿಸಿದ Gα ಉಪಘಟಕಗಳು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿ ಕಿಣ್ವಗಳನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಬಹುದು ಎಂದು ತೋರಿಸಿದವು. ಟ್ರಾನ್ಸ್ಡ್ಯೂಸಿನ್ನ (ಜಿಟಿ) α ಉಪಘಟಕದ ಜಿಟಿಪಿ ರೂಪವು ರೆಟಿನಲ್ ರಾಡ್ನ ಹೊರ ಭಾಗಗಳಿಂದ ಆವರ್ತಕ ಜಿಎಂಪಿ ಫಾಸ್ಫೊಡೈಸ್ಟರೇಸ್ ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಉತ್ತೇಜಕ ಜಿ ಪ್ರೋಟೀನ್ನ (ಜಿಎಸ್) α ಉಪಘಟಕದ ಜಿಟಿಪಿ ರೂಪವು ಹಾರ್ಮೋನು-ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಅಡೆನೈಲೇಟ್ ಸೈಕ್ಲೇಸ್ ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದೇ ಅಂಗಾಂಶದಲ್ಲಿ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ರೀತಿಯ ಜಿ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಸಹ-ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅಡಿಪೋಸ್ ಅಂಗಾಂಶಗಳಲ್ಲಿ, ಅಡೆನಿಲೈಲ್ ಸೈಕ್ಲೇಸ್ ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲು ಅಥವಾ ತಡೆಯಲು ಪರಸ್ಪರ ಬದಲಾಯಿಸಬಹುದಾದ ಬೀಟಾ-ಗಾಮಾ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಎರಡು ವಿಭಿನ್ನ ಜಿ-ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಉತ್ತೇಜಕ ಹಾರ್ಮೋನುಗಳಿಗಾಗಿ ಗ್ರಾಹಕಗಳಿಂದ ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲಾದ ಉತ್ತೇಜಕ ಜಿ ಪ್ರೋಟೀನ್ನ ಆಲ್ಫಾ ಉಪಘಟಕವು ಅಡೆನಿಲೈಲ್ ಸೈಕ್ಲೇಸ್ ಅನ್ನು ಉತ್ತೇಜಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಕೆಳಮುಖ ಸಿಗ್ನಲ್ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್ಗಳಿಗೆ ಬಳಸುವ ಸಿಎಎಂಪಿ ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಇನ್ಹಿಬಿಟರಿ ಹಾರ್ಮೋನುಗಳ ಗ್ರಾಹಕಗಳಿಂದ ಸಕ್ರಿಯಗೊಂಡ ಇನ್ಹಿಬಿಟರಿ ಜಿ ಪ್ರೋಟೀನ್ನ ಆಲ್ಫಾ ಉಪಘಟಕವು ಅಡೆನಿಲೈಲ್ ಸೈಕ್ಲೇಸ್ ಅನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಕೆಳಮುಖ ಸಿಗ್ನಲ್ ಕ್ಯಾಸ್ಕೇಡ್ಗಳನ್ನು ನಿರ್ಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ. Gα ಉಪಘಟಕಗಳು ಎರಡು ಡೊಮೇನ್ಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ, GTPase ಡೊಮೇನ್ ಮತ್ತು ಆಲ್ಫಾ-ಹೆಲಿಕಲ್ ಡೊಮೇನ್. ಕನಿಷ್ಠ 20 ವಿಭಿನ್ನ Gα ಉಪಘಟಕಗಳಿವೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ನಾಲ್ಕು ಮುಖ್ಯ ಗುಂಪುಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ನಾಮಕರಣವು ಅವುಗಳ ಅನುಕ್ರಮ ಏಕರೂಪತೆಗಳನ್ನು ಆಧರಿಸಿದೆಃ ಜಿ ಬೀಟಾ-ಗಾಮಾ ಸಂಕೀರ್ಣ β ಮತ್ತು γ ಉಪಘಟಕಗಳು ಪರಸ್ಪರ ನಿಕಟವಾಗಿ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಜಿ ಬೀಟಾ-ಗಾಮಾ ಸಂಕೀರ್ಣ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಬೀಟಾ ಮತ್ತು ಗಾಮಾ ಉಪಘಟಕಗಳೆರಡೂ ವಿಭಿನ್ನ ಐಸೋಫಾರ್ಮ್ಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಐಸೋಫಾರ್ಮ್ಗಳ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಡೈಮೆರೈಸೇಶನ್ಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಇತರ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಆಗುವುದಿಲ್ಲ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಬೀಟಾ1 ಎರಡೂ ಗಾಮಾ ಉಪಘಟಕಗಳನ್ನು ಬಂಧಿಸಿದರೆ, ಬೀಟಾ3 ಎರಡೂ ಉಪಘಟಕಗಳನ್ನು ಬಂಧಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಜಿಪಿಸಿಆರ್ ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಿದ ನಂತರ, ಜಿ. ಬಿ. ಎ. ಜಿ. ಕಾಂಪ್ಲೆಕ್ಸ್ ಅನ್ನು ಅದರ ಜಿ. ಡಿ. ಪಿ-ಜಿ. ಟಿ. ಪಿ ವಿನಿಮಯದ ನಂತರ ಜಿ. ಎ ಉಪಘಟಕದಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕಾರ್ಯ ಇತರ ಎರಡನೇ ಸಂದೇಶವಾಹಕರನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅಥವಾ ನೇರವಾಗಿ ಅಯಾನು ಚಾನೆಲ್ಗಳನ್ನು ಗೇಟಿಂಗ್ ಮಾಡುವ ಮೂಲಕ ಮುಕ್ತ Gβγ ಸಂಕೀರ್ಣವು ಸಂಕೇತ ಅಣುವಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಜಿ. ಬಿ. ಎ. ಜಿ. ಎಂ ಸಂಕೀರ್ಣವು, ಹಿಸ್ಟಮೈನ್ ಗ್ರಾಹಕಗಳಿಗೆ ಬಂಧಿಸಲ್ಪಟ್ಟಾಗ, ಫಾಸ್ಫೋಲಿಪೇಸ್ ಎ2 ಅನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುತ್ತದೆ. ಮತ್ತೊಂದೆಡೆ, ಮಸ್ಕರಿನಿಕ್ ಅಸೆಟೈಲ್ಕೋಲಿನ್ ಗ್ರಾಹಕಗಳಿಗೆ ಬಂಧಿಸಲಾದ ಜಿ. ಬಿ. ಎ. ಜಿ. ಎಂ ಸಂಕೀರ್ಣಗಳು, ಜಿ ಪ್ರೋಟೀನ್-ಕಪಲ್ಡ್ ಇನ್ವರ್ಡ್ ರೆಕ್ಟಿಫೈಯಿಂಗ್ ಪೊಟ್ಯಾಸಿಯಮ್ ಚಾನೆಲ್ಗಳನ್ನು (ಜಿ. ಐ. ಆರ್. ಕೆ. ಗಳು) ನೇರವಾಗಿ ತೆರೆಯುತ್ತವೆ. ಅಸಿಟೈಲ್ಕೋಲಿನ್ ಮಾರ್ಗದಲ್ಲಿ ಬಾಹ್ಯಕೋಶೀಯ ಲಿಗಂಡ್ ಆಗಿದ್ದಾಗ, ಹೃದಯದ ಸ್ನಾಯುವಿನ ಸಂಕೋಚನವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಮಾಡಲು ಹೃದಯ ಕೋಶವು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಹೈಪರ್ಪೋಲರೈಸ್ ಆಗುತ್ತದೆ. ಮಸ್ಕರಿನ್ನಂತಹ ಪದಾರ್ಥಗಳು ಲಿಗಂಡ್ಗಳಾಗಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿದಾಗ, ಅಪಾಯಕಾರಿ ಪ್ರಮಾಣದ ಹೈಪರ್ಪೋಲರೈಸೇಶನ್ ಭ್ರಮೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ನಮ್ಮ ದೈಹಿಕ ಯೋಗಕ್ಷೇಮದಲ್ಲಿ ಜಿ. ಬಿ. ಎ. ಜಿ. ಎಂ. ನ ಸರಿಯಾದ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಣೆಯು ಪ್ರಮುಖ ಪಾತ್ರ ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಎಚ್3 ಗ್ರಾಹಕ ಔಷಧಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿರುವಂತೆ, ಎಲ್-ರೀತಿಯ ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ವಾಹಿನಿಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವುದು ಕೊನೆಯ ಕಾರ್ಯವಾಗಿದೆ. ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿನ ಹೆಟೆರೊಟ್ರಿಮೆರಿಕ್ ಜಿ-ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಂಕೇತಗಳು ವಿವಿಧ ಹಂತಗಳಲ್ಲಿ ಮೆಟಾಜೋವನ್ ಮಾದರಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತವೆ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಅನೇಕ ಸಸ್ಯ ವಂಶಾವಳಿಗಳಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚುವರಿ-ದೊಡ್ಡ ಜಿ ಆಲ್ಫಾ ಉಪಸ್ಥಿತಿ, ಜಿ ಆಲ್ಫಾ ನಷ್ಟ ಮತ್ತು ಜಿ-ಪ್ರೋಟೀನ್ ಸಿಗ್ನಲಿಂಗ್ (ಆರ್ಜಿಎಸ್) ನಿಯಂತ್ರಕ. ಇದಲ್ಲದೆ, ಡೈಕೋಟಿಲಿಡೋನಸ್ ಸಸ್ಯಗಳಲ್ಲಿ ಬದುಕುಳಿಯಲು ಜಿ-ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಅನಿವಾರ್ಯವಲ್ಲ, ಆದರೆ ಅವು ಮೊನೊಕೋಟಿಲಿಡೋನಸ್ ಸಸ್ಯಗಳ ಬದುಕುಳಿಯುವಿಕೆಗೆ ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾಗಿವೆ. ಉಲ್ಲೇಖಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಕೊಂಡಿಗಳು ಬಾಹ್ಯ ಪೊರೆಯ ಪ್ರೋಟೀನ್ಗಳು ಇಸಿ 3.6.5