GPCR เป็นกลุ่มตัวรับผิวเซลล์ขนาดใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการทางสรีรวิทยาที่หลากหลาย รวมถึงการมองเห็น กลิ่น รสชาติ และการส่งผ่านระบบประสาท ตัวรับเหล่านี้เป็นโปรตีนจากเยื่อหุ้มเซลล์ที่ขยายชั้นไขมันสองชั้นของเซลล์เจ็ดเท่า และส่งสัญญาณจากสภาพแวดล้อมภายนอกเซลล์ไปยังภายในเซลล์

การจับลิแกนด์และการกระตุ้น

เมื่อโมเลกุลส่งสัญญาณภายนอกเซลล์ เช่น ฮอร์โมนหรือสารสื่อประสาท จับกับโดเมนภายนอกเซลล์ของ GPCR จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างในตัวรับ ซึ่งนำไปสู่การกระตุ้นการทำงานของตัวรับโดยส่งเสริมการแลกเปลี่ยน GDP สำหรับ GTP บนโปรตีน G เฮเทอโรไตรเมอร์ที่เกี่ยวข้อง .

ปฏิสัมพันธ์กับโปรตีนเฮเทอโรไตรเมอร์ริก จี

GPCR ที่ถูกกระตุ้นสามารถโต้ตอบกับโปรตีน G ของเฮเทอโรไตรเมอร์ริกที่เกี่ยวข้องได้ ซึ่งประกอบด้วยหน่วยย่อยสามหน่วย: α, β และ γ เมื่อเปิดใช้งาน หน่วยย่อย α จะมีการเปลี่ยนแปลงโครงสร้าง ซึ่งนำไปสู่การแยกตัวของสารเชิงซ้อน βγ ออกจากหน่วยย่อย α จากนั้นส่วนประกอบเหล่านี้จะปรับการทำงานของโปรตีนเอฟเฟกเตอร์จำเพาะในเซลล์ต่อไป

การปรับโปรตีนเอฟเฟคเตอร์

หน่วยย่อย α สามารถกระตุ้นหรือยับยั้งโปรตีนเอฟเฟกเตอร์ที่จำเพาะ เช่น อะดีนิลไซเลก, ฟอสโฟไลเปส C หรือช่องไอออน โดยวิธีนี้จะเริ่มต้นเหตุการณ์การส่งสัญญาณภายในเซลล์เพิ่มเติมตามลำดับ สิ่งนี้นำไปสู่การตอบสนองของเซลล์ในที่สุด เช่น การเปลี่ยนแปลงในการแสดงออกของยีน การเผาผลาญที่เปลี่ยนแปลงไป หรือการปรับฟลักซ์ของไอออน

การควบคุมและการยุติสัญญาณ

วิถีการส่งสัญญาณ GPCR ได้รับการควบคุมผ่านกลไกต่างๆ รวมถึงฟอสโฟรีเลชั่นของตัวรับโดย GPCR kinases (GRKs) และการจับกันของสาร Arrestin ในเวลาต่อมา ซึ่งจะทำให้ตัวรับหมดความรู้สึกโดยแยกมันออกจากโปรตีน G นอกจากนี้ หน่วยย่อย α ของ G โปรตีนยังมีกิจกรรม GTPase ภายใน ซึ่งทำให้สามารถไฮโดรไลซ์ GTP เป็น GDP และเชื่อมโยงกับสารเชิงซ้อน βγ อีกครั้ง ด้วยเหตุนี้จึงยุติสัญญาณ

ความสำคัญในการส่งสัญญาณ

การส่งสัญญาณตัวรับควบคู่กับโปรตีน G เป็นองค์ประกอบสำคัญของการถ่ายโอนสัญญาณ ช่วยให้เซลล์ตอบสนองต่อสิ่งเร้านอกเซลล์และปรับเปลี่ยนพฤติกรรมในลักษณะที่แม่นยำและประสานกัน กระบวนการที่ซับซ้อนนี้เป็นพื้นฐานสำหรับกระบวนการทางสรีรวิทยาหลายอย่าง ทำให้ GPCR กลายเป็นเป้าหมายการรักษาโรคที่สำคัญสำหรับโรคต่างๆ

หัวข้อ

G-Protein Coupled Receptors (GPCR) และการถ่ายโอนสัญญาณ