cyanic-selkie/wikianc huggingface dataset:
Massachusetts Bay Transportation Authority
Subway and bus
All subway trips (Green Line, Blue Line, Orange Line, Red Line, Ashmont-Mattapan Line, and the Waterfront section of the Silver Line) cost $2.40 for all users. Local bus and trackless trolley fares (including the Washington Street section of the Silver Line) are $1.70 for all users. Paying directly with cash is only available on buses, Green Line surface stops, and the Ashmont-Mattapan Line; from 2007 to 2020, the higher CharlieTicket price was charged.
All transfers between subway lines are free with all fare media, without the need to pass through fare control (except when continuing in either direction at Ashmont Station). Passengers using CharlieCards can transfer free from a subway to a bus, and from a bus to a subway for the difference in price ("step-up fare"). CharlieTicket holders can transfer free between buses, but not between subway and bus, except free subway transfers are given for the Silver Line at Airport station and SL4/SL5 branches.
CharlieTickets are available from ticket vending machines in MBTA rapid transit stations. CharlieCards are not dispensed by the machines, but are available free of charge on request at most MBTA Customer Service booths in stations, or at the CharlieCard Store at Downtown Crossing station. As given out, the CharlieCards are "empty", and must have value added at an MBTA ticket machine before they can be used.
The fare system, including on-board and in-station fare vending machines, was purchased from German-based Scheidt and Bachmann, which developed the technology. The CharlieCards were developed by Gemalto and later by Giesecke & Devrient. In 2006, electronic fares replaced metal tokens, which had been used on and off by transit systems in Boston for over a century.
In 2020, the MBTA started implementation of its "Fare Transformation" program, reducing cash-on-board and CharlieTicket prices to the CharlieTicket level. In the fall of that year, the agency started upgrading a portion of faregates at all stations to accept only contactless cards, in anticipation of the phase-out of paper CharlieTickets, which occurred on March 31, 2022. The gates also feature a optical reader, which is currently unused but is capable of scanning QR codes or bar codes, such as those generated by the mTicket app.
Installation of upgraded fare vending machines is expected to be complete by spring 2022, allowing riders to purchase CharlieCards and the new tappable CharlieTickets at any rapid transit station. These also serve as fare validation points for proof of payment on the Green Line Extension.
Starting July 1, 2022, two free transfers will be given to CharlieCard stored-value users for all combinations of subway, bus, and express bus rides.
Subway and bus fare history
Until 2007, not all subway fares were identical – passengers were not charged for boarding outbound Green Line trains at surface stops, while double fares were charged for the outer ends of the Green Line D branch and the Red Line Braintree branch. As part of a general fare hike effective January 1, 2007, the MBTA eliminated these inconsistent fares.
Because there was no farebox on the left-facing door, passengers on the 71 and 73 trolleybuses in Cambridge who boarded through that door underground in Harvard station instead paid the only remaining exit fare in the system. This was eliminated starting March 13, 2022, when the trackless trolleys were replaced by conventional buses to allow the Cambridge garage to convert to service battery-electric buses.
Commuter Rail
Commuter rail fares are on a zone-based system, with fares dependent on the distance from downtown. Rides between Zone 1A stations – South Station, Back Bay, most of the Fairmount Line, and eight other stations within several miles of downtown – cost $2.40, the same as a subway fare with a CharlieCard. Fares for other stations range from $5.75 from Zone 1 (~5–10 miles from downtown) to $14.50 from Zone 10 (~60 miles). All Massachusetts stations are Zone 8 or closer; only T.F. Green Airport and Wickford Junction in Rhode Island are Zone 9 and 10.
Interzone fares – for trips that do not go to Zone 1A – are offered at a substantial discount to encourage riders to take the commuter rail for less common commuting patterns for which transit is not usually taken. Discounted monthly passes are available for all trips; 10-ride passes at full price are also available for trips to Zone 1A. All monthly passes include unlimited trips on the subway and local bus; some outer-zone monthlies also offer free use of express buses and ferries. A cash-on-board surcharge of $3.00 is added for trips originating from stations with fare vending machines.
Starting in spring 2022, the MBTA began installing fare gates at North Station, South Station, and Back Bay station as part of its "Fare Transformation" project. These three stations are the start and end points of the vast majority of Commuter Rail trips, and the gates eliminate the possibility of passengers boarding without tickets or without having a single-use ticket invalidated (though conductors will still manually verify passengers leave the train in the zone they paid for). A common complaint from monthly pass holders was that on-board conductors would sometimes fail to check any tickets for their car, giving a free ride to single-ride and cash-on-board passengers. The new gates have scanners for bar codes on paper tickets, the mTicket app, Amtrak tickets, and military IDs. They also have a reader for tappable CharlieTickets (and CharlieCards, to prepare for potential future use on the Commuter Rail).
MBTA boat
The Inner Harbor Ferry costs $3.25 per ride, and is grouped as a Zone 1A monthly commuter rail pass. Single rides cost $8.50 from Hull or Hingham to Boston, $17.00 from Hull or Hingham to Logan Airport, and $13.75 from Boston to Logan Airport.
The Ride
Fares on The Ride, the MBTA's paratransit program, are structured differently from other modes. Passengers using The Ride must maintain an account with the MBTA in order to pay for service. Fares are $3.35 for "ADA trips" originating within 3/4 mi of fixed-route bus or subway service and booked in advance, and $5.60 for "premium trips" outside the mandated area.
Discounted fares
Discounted fares as well as discounted monthly local bus and subway passes are available to seniors over 65, and passengers who are permanently disabled who utilize a special photo CharlieCard (called "Senior ID" and "Transportation Access Pass", respectively). Holders of these passes are also entitled to 50% off the Commuter Rail fares. Passengers who are legally blind ride for free on all MBTA services (including express buses and the Commuter Rail) with a "Blind Access Card".
Children under 12 ride for free with an adult (up to 2 per adult). Military personnel, state police officers, police officers and firefighters from the MBTA service area, and certain government officials (Commonwealth Department of Public Utilities employees and state elevator inspectors) ride at no charge upon presentation of proper ID, or if dressed in official work uniforms.
Middle school and high school students receive the aforementioned discounts on fares. Student discounts require a "Student CharlieCard" or "S-Card" issued through the holder's school which is valid year-round. College students are not generally eligible for reduced fares, but some colleges offer a "Semester Pass" program. A special "Youth Pass" program was introduced in 2017, allowing young adults less than 25 years old who reside in participating cities or towns and are enrolled in specific low income programs to pay reduced fares.
Budget
Since the "forward funding" reform in 2000, the MBTA is funded primarily through 16% of the state sales tax excluding the meals tax (with minimum dollar amount guarantee), which is set at 6.25% statewide, and therefore equal to 1% of taxable non-meal purchases statewide. The authority is also funded by passenger fares and formula assessments of the cities and towns in its service area (excepting those which are assessed for the MetroWest Regional Transit Authority). Supplemental income is obtained from its paid parking lots, renting space to retail vendors in and around stations, rents from utility companies using MBTA rights of way, selling surplus land and movable property, advertising on vehicles and properties, and federal operating subsidies for special programs.
A May 2019 report found the MBTA had a maintenance backlog of approximately $10 billion, which it hopes to clear by 2032 by increasing spending on capital projects.
The Capital Investment Program is a rolling 5-year plan which programs capital expenses. The draft FY2009-2014 CIP allocates $3,795M, including $879M in projects funded from non-MBTA state sources (required for Clean Air Act compliance), and $299M in projects with one-time federal funding from the American Recovery and Reinvestment Act of 2009. Capital projects are paid for by federal grants, allocations from the general budget of the Commonwealth of Massachusetts (for legal commitments and expansion projects) and MBTA bonds (which are paid off through the operating budget). The FY2014 budget includes $1.422 billion for operating expenses and $443.8M in debt and lease payments.
The FY2010 budget was supplemented by $160 million in sales tax revenue when the statewide rate was raised from 5% to 6.25%, to avoid service cuts or a fare increase in a year when deferred debt payments were coming due.
Capital improvements and planning process
The Boston Metropolitan Planning Organization is responsible for overall regional surface transportation planning. As required by federal law for projects to be eligible for federal funding (except earmarks), the MPO maintains a fiscally constrained 20+ year Regional Transportation Plan for surface transportation expansion, the current edition of which is called Journey to 2030. The required 4-year MPO plan is called the Transportation Improvement Plan.
Blue Line
There is a proposal to extend the Blue Line northward to Lynn, with two potential extension routes having been identified. One proposed path would run through marshland alongside the existing Newburyport/Rockport commuter rail line, while the other would extend the line along the remainder of the BRB&L right of way.
Green Line
The Green Line Extension (GLX) is a project to extend the Green Line northwest into Somerville and Medford. The project is opening in two phases in 2022 at a total cost of $2.28 billion. Total ridership on the 4.3 miles extension is estimated to reach 45,000 one-way trips per day in 2030. The project begins at the north end of the Lechmere Viaduct, where the former ground-level Lechmere station was replaced by an elevated station on an extended viaduct. The two branches split north of Lechmere, with the Union Square Branch following the MBTA Commuter Rail Fitchburg Line right of way to Union Square station in Somerville. The Medford Branch follows the Lowell Line right-of-way to Medford/Tufts station with four intermediate stations. A new vehicle maintenance facility and storage yard is located in the Inner Belt District.
An extension of service beyond Lechmere was considered as early as 1922, with the first formal proposal in 1926. Despite appearing in other regional plans throughout the 20th century, the state did not commit to the project until 1990. Planning began in 2006 with a projected completion date of 2014; this was delayed to 2015, then to 2018. A groundbreaking was held in 2012, with several early construction elements over the next two years. The federal government committed $996 million of the $2.2 billion cost in 2014.
In 2015, with projected costs increased to $3.3 billion, the project was placed on hold. A revised plan, with more modest stations and other value engineering, was submitted in 2016 and approved in 2017. The main $1.08 billion design-build contract was issued in November 2017, with several optional items like platform canopies and a larger vehicle maintenance facility included. Construction began in 2018, with the old Lechmere station closed in May 2020. The new Lechmere station and Union Square Branch opened on March 21, 2022, with the Medford Branch expected to open in November 2022.
Another mitigation project in the initial settlement was restoration of service on the E branch between Heath Street and Arborway/Forest Hills. A revised settlement agreement resulted in the substitution of other projects with similar air quality benefits. The state Executive Office of Transportation promised to consider other transit enhancements in the Arborway corridor.
Orange and Red Lines
In October 2013, MassDOT announced plans for a $1.3 billion subway car order for the Orange and Red Lines, which would replace and expand the existing car fleets and add more frequent service. The MassDOT Board awarded a $566.6 million contract to a China based manufacturer CNR (which became part of CRRC the following year) to build 404 replacement railcars for the Orange Line and Red Line. The other bidders were Bombardier Transportation, Kawasaki Heavy Industries and Hyundai Rotem. CNR began building the cars at a new manufacturing plant in Springfield, Massachusetts, with initial deliveries expected in 2018 and all cars in service by 2023. The Board forwent federal funding to allow the contract to specify the cars be built in Massachusetts, in order to create a local railcar manufacturing industry. In addition to the new rolling stock, the $1.3 billion allocated for the project will pay for testing, signal improvements and expanded maintenance facilities, as well as other related expenses. Sixty percent of the car's components are sourced from the United States. Replacement of the signal systems, which will increase reliability and allow more frequent trains, is expected to be complete by 2022, with a total cost of $218 million for both lines.
Commuter rail
There are several proposed extensions to current commuter rail lines. An extension of the Stoughton Line known as South Coast Rail is proposed to serve Fall River, and New Bedford. Critics argue that building the extension does not make economic sense.
A 20 mi extension of the Providence Line past Providence to T. F. Green Airport and Wickford Junction in Rhode Island opened in 2012. The Rhode Island Department of Transportation is also studying the feasibility of serving existing Amtrak stations in Kingston and Westerly as well as constructing new stations in Cranston, East Greenwich, and West Davisville. Federal funding has also been provided for preliminary planning of a new station in Pawtucket.
In September 2009, CSX Transportation and the Commonwealth of Massachusetts finalized a $100 million agreement to purchase CSX's Framingham to Worcester tracks, as well as some other track, to improve service on the Framingham/Worcester Line. A liability issue that had held up the agreement was resolved. There is also a project underway to upgrade the Fitchburg Line to have cab signaling and to construct a second track along a 7 mi run near Acton which is shared with freight traffic, so that the Fitchburg to Boston trip will be able to take only about an hour. Completion is expected in December 2015.
The state of New Hampshire created the New Hampshire Rail Transit Authority and allocated money to build platforms at Nashua and Manchester. An article in The Eagle-Tribune claimed that Massachusetts was negotiating to buy property which has the potential to extend the Haverhill Line to Plaistow, New Hampshire.
Massachusetts agreed in 2005 to make improvements on the Fairmount Line part of its legally binding commitment to mitigate increased air pollution from the Big Dig. These improvements, including four new infill stations, were supposed to be complete by December 31, 2011. The total cost of the project was estimated at $79.4 million, and it was expected to divert 220 daily trips from automobiles to transit. , three of the new stations were open; the fourth station has been delayed by community opposition. In 2014, the MBTA announce it would purchase Diesel Multiple Unit (DMU) self-propelled rail cars for the Fairmount Line with eventual expansion to five other lines to be known as the Indigo Line. The planned DMU procurement was canceled in 2015.
MBTA Massachusetts Realty Group
As one of the most expansive land owners throughout the Commonwealth, the MBTA established a joint public-private management agency for managing the MBTA's vast inventory of property holdings and land.
This allows the transit authority to work with entities to obtain right-of-way (ROW) grant on property which the MBTA administers. The agency assists with the processing of all ROW applications as efficiently and economically as possible, and authorizes these grants at the authorized officer’s discretion. Generally, the ROW is granted for an additional stream of revenue to the MBTA outside of normal fare revenue. The agency additionally facilitates persons or organizations wanting to provide concessions, or public advertising potential; or the awardance of property easements.
Occasionally sale of some surplus under-utilized public space under the MBTA real estate agency's responsibility are disposed of though bidding. This may include lands formerly in use as the state's streetcar network, equipment depots, electric substations, former railroad lines & yards or other properties. Given the vast long-haul rail routes, the MBTA further determined its desire to work with distance providers of telecom or utilities to provide authorization to use pieces of public land for ROW projects, including: renewable energy installs, electric power lines & energy corridors, optical fibre lines, communications sites, road, trail, canal, flume, pipeline or reservoir uses.
Management and administration
In 2015, Massachusetts Governor Charlie Baker signed new legislation creating a financial control board to oversee the MBTA, replacing the Massachusetts Department of Transportation's Board of Directors in the role of overseeing the transit authority. The Fiscal and Management Control Board (FMCB) started meeting in July 2015 and was charged with bringing financial stability to the agency. It reported to Massachusetts Secretary of Transportation Stephanie Pollack. Three of the five members of the MBTA FMCB were also members of the Massachusetts Department of Transportation. The FMCB's term expired at the end of June 2021 and was not extended. It was dissolved and replaced by a new governing body known simply as the MBTA Board of Directors and consisting of seven members.
The Massachusetts Secretary of Transportation leads the executive management team of MassDOT in addition to serving in the Governor's Cabinet. The MBTA's executive management team is led by its General Manager, who is currently also serving as the MassDOT Rail and Transit Administrator, overseeing all public transit in the state.
The MBTA Advisory Board represents the cities and towns in the MBTA service district. The municipalities are assessed a total of $143M annually. In return, the Advisory Board has veto power over the MBTA operating and capital budgets, including the power to reduce the overall amount.
The MBTA is headquartered in the State Transportation Building (10 Park Plaza) in Boston, with the operations control center at 45 High Street. The agency operates service from a number of bus garages, rail yards, and maintenance facilities. The MBTA maintains its own police force, the Massachusetts Bay Transportation Authority Police, which has jurisdiction in MBTA facilities and vehicles.
Board of Directors
The seven members of the 2021-created board are as follows:
Employees and unions
, the MBTA employs 6,346 workers, of which roughly 600 are in part-time jobs.
Structurally, the employees of the MBTA function as part of a handful of trade unions. The largest union of the MBTA is the Carmen's Union (Local 589), representing bus and subway operators. This includes full and part-time bus drivers, motorpersons and streetcar motorpersons, full and part-time train attendants, and Customer Service Agents (CSAs). Further unions include the Machinists Union, Local 264; Electrical Workers Union, Local 717; the Welder's Union, Local 651; the Executive Union; the Office and Professional Employees International Union, Local 453; the Professional and Technical Engineers Union, Local 105; and the Office and Professional Employees Union, Local 6.
Within the authority, employees are ranked according to seniority (or "rating"). This is categorized by an employee's five or six-digit badge number, though some of the longest serving employees still have only three or four-digits. An employee's badge number indicates the relative length of employment with the MBTA; badges are issued in sequential order. The rating structure determines many different things, including the rank in which perks are to be offered to employee, such as: When offering the choice for quarter-annual route assignments ("picks"), overtime offerings, and even the rank to transfer new hires from part-time roles to a full-time role.
In popular culture
In 1951, the growing subway network was the setting of "A Subway Named Mobius", a science fiction short story written by the American astronomer Armin Joseph Deutsch. The tale described a Boston subway train which accidentally became a "phantom" by becoming lost in the fourth dimension, analogous to a topological Mobius strip. In 2001, a half-century later, the narrative was awarded a Retro Hugo Award for Best Short Story at the World Science Fiction Convention.
In 1959, the satirical song "M.T.A." (informally known as "Charlie on the MTA") was a hit single, as performed by the folksingers the Kingston Trio. It tells the absurd story of a passenger named Charlie, who cannot pay a newly imposed 5-cent exit fare, and thus remains trapped in the subway system. The song was still well known in 2006, when the MBTA named its new electronic farecards the "CharlieCard" and "CharlieTicket".
Mongpok, Cikeusal, Serang
Mongpok adalah desa yang berada di kecamatan Cikeusal, Serang, Banten, Indonesia.
Angkatan Laut Joseon
Angkatan Laut Joseon (조선 수군; Hanja: 朝鮮水軍) adalah angkatan laut dinasti Joseon dari Korea. Pada awalnya ditugaskan untuk melindungi kapal dagang dan kota-kota pesisir dari serangan bajak laut Jepang, angkatan laut Joseon terkenal karena mengalahkan angkatan laut Jepang selama Perang Imjin dan sering dianggap menghentikan kampanye invasi Jepang dan menyelamatkan dinasti dari penaklukan.
Kremlin Cup 2011 – Ganda Putri
Gisela Dulko dan Flavia Pennetta merupakan juara bertahan turnamen ini, tetapi memilih untuk tidak berpartisipasi. Vania King dan Yaroslava Shvedova keluar sebagai juara setelah mengalahkan Anastasia Rodionova dan Galina Voskoboeva dengan skor 7–6(7–3), 6–3.
Unggulan
<li> Natalie Grandin / 🇨🇿 Vladimíra Uhlířová ''(Semifinal) <li> 🇦🇺 Anastasia Rodionova / 🇰🇿 Galina Voskoboeva ''(Juara Kedua) </ol>
Panosogan, Cikeusal, Serang
Panosogan adalah desa yang berada di kecamatan Cikeusal, Serang, Banten, Indonesia.
Reseptor terhubung protein G
Reseptor terhubung protein G (GPCR), juga dikenal sebagai reseptor domain tujuh transmembran, reseptor 7TM, reseptor heptaheliks, reseptor serpentin, dan reseptor terkait protein G (GPLR), merupakan famili protein besar dari reseptor yang mendeteksi molekul di luar sel dan mengaktifkan jalur transduksi sinyal internal dan memberikan respons seluler.
Ada dua jalur transduksi sinyal utama yang melibatkan reseptor terhubung protein G yaitu jalur sinyal cAMP dan jalur sinyal fosfatidlinositol.
Ketika ligan mengikat GPCR, ligan menyebabkan perubahan konformasi pada GPCR, yang memungkinkannya bertindak sebagai faktor pertukaran nukleotida guanin (Guanine nucleotide exchanger factor, GEF). GPCR kemudian dapat mengaktifkan protein G terkait dengan menukar GDP terikat ke protein G dengan GTP. Subunit protein Gα, bersama dengan GTP terikat, kemudian dapat dipisahkan dari subunit β dan γ untuk lebih lanjut memengaruhi protein pensinyalan intraseluler atau menargetkan protein fungsional secara langsung tergantung pada jenis subunit α Gαs, Gαi/o, Gαq/11, Gα12/13.
GPCR merupakan target obat yang penting dan sekitar 34% dari semua obat yang disetujui oleh FDA AS menargetkan 108 anggota famili ini. Volume penjualan global untuk obat-obatan ini diperkirakan 180 miliar dolar AS hingga tahun 2018.
Sejarah dan signifikansi
Penghargaan Nobel Kimia 2012 diberikan kepada Brian Kobilka dan Robert Lefkowitz untuk karya mereka yang "penting untuk memahami bagaimana fungsi reseptor terhubung protein G". Setidaknya ada tujuh penghargaan Nobel lainnya yang diberikan untuk beberapa aspek pensinyalan yang dimediasi protein G. Pada 2012, dua dari sepuluh obat terlaris global (Advair Diskus dan Abilify) memiliki aksi dengan menargetkan reseptor terhubung protein G.
Klasifikasi
Jumlah pasti dari superfamili GPCR tidak diketahui, tetapi setidaknya 810 gen manusia yang berbeda (atau ~ 4% dari seluruh genom penyandi protein) telah diprediksi menyandikan reseptor tersebut berdasarkan analisis urutan genom. Meskipun banyak skema klasifikasi telah diusulkan, superfamili secara klasik dibagi menjadi tiga kelas utama (A, B, dan C) tanpa adanya kesamaan homologi urutan antar kelas.
Kelas terbesar sejauh ini adalah kelas A, yang menyumbang hampir 85% dari gen GPCR. Dari GPCR kelas A, lebih dari setengahnya diperkirakan menyandikan reseptor penciuman (reseptor olfactory), sedangkan sisanya diikat oleh senyawa endogen yang tidak diketahui jenis ligan pastinya atau diklasifikasikan sebagai reseptor orphan. Meskipun tidak adanya urutan homologi antara kelas, semua GPCR memiliki struktur dan mekanisme transduksi sinyal yang sama. Kelompok rhodopsin A yang sangat besar telah dibagi lagi menjadi 19 subkelompok (A1-A19).
Baru-baru ini, sebuah sistem klasifikasi alternatif yang disebut GRAFS (Glutamat, Rhodopsin, Adhesi, Frizzled/Taste2, sekretin) telah diusulkan. Menurut sistem A-F klasik, GPCR dapat dikelompokkan menjadi 6 kelas berdasarkan urutan homologi dan kesamaan fungsional:
Sebuah studi awal berdasarkan urutan DNA yang tersedia menunjukkan bahwa genom manusia menyandi sekitar 750 GPCR, sekitar 350 di antaranya mendeteksi hormon, faktor pertumbuhan, dan ligan endogen lainnya. Sekitar 150 GPCR yang ditemukan dalam genom manusia memiliki fungsi yang tidak diketahui.
Beberapa server web dan metode prediksi bioinformatika telah digunakan untuk memprediksi klasifikasi GPCR berdasarkan urutan asam aminonya, dengan menggunakan pendekatan komposisi asam amino semu.
Peran fisiologis
GPCR terlibat dalam berbagai proses fisiologis. Beberapa contoh peran fisiologis mereka meliputi:
Struktur reseptor
GPCR adalah protein membran integral yang memiliki tujuh domain transmembran atau heliks transmembran. Bagian ekstraseluler dari reseptor dapat diglikosilasi. Lengkung ekstraseluler ini juga mengandung dua residu sistein yang sangat lestari yang membentuk ikatan disulfida untuk menstabilkan struktur reseptor. Beberapa protein transmembran heliks tujuh (kanal rhodopsin) yang menyerupai GPCR mungkin mengandung kanal ion di dalam proteinnya.
Pada tahun 2000, struktur kristal pertama dari GPCR mamalia yaitu rhodopsin sapi (1F88) telah terpecahkan. Pada tahun 2007, struktur pertama dari GPCR manusia dipecahkan  yaitu reseptor β2-adrenergik yang memiliki struktur sangat mirip dengan rhodopsin sapi. Struktur GPCR yang diaktifkan atau terikat agonis juga telah ditentukan. Struktur-struktur ini menunjukkan bagaimana ikatan ligan pada sisi ekstraseluler suatu reseptor mengarah pada perubahan konformasi pada sisi sitoplasma reseptor. Perubahan terbesar adalah pergerakan ke luar dari bagian sitoplasma dari heliks transmembran 5 dan 6 (TM5 dan TM6). Struktur reseptor β2-adrenergik aktif membentuk kompleks dengan Gs menegaskan bahwa Gα mengikat rongga yang diciptakan oleh gerakan ini.
Hubungan struktur dan fungsi
Dalam hal struktur, GPCR dicirikan oleh ujung N ekstraseluler, diikuti oleh tujuh transmembran (7-TM) α-heliks (TM-1 hingga TM-7) yang dihubungkan oleh tiga lengkung intraseluler (IL-1 hingga IL-3) dan tiga lengkung ekstraseluler (EL-1 hingga EL-3), dan akhirnya ujung C intraseluler. GPCR mengatur dirinya sendiri menjadi struktur tersier yang menyerupai barel, dengan tujuh heliks transmembran membentuk rongga di dalam membran plasma yang melayani domain pengikat ligan yang sering dicakup oleh EL-2. Ligan juga dapat mengikat di tempat lain, seperti halnya ligan meruah (misalnya protein atau peptida besar), yang berinteraksi dengan lengkung ekstraseluler, atau seperti diilustrasikan oleh reseptor metabotropik glutamat kelas C (mGluRs) berikatan pada ekor ujung N. GPCR kelas C dibedakan oleh ekor ujung N yang besar, yang juga mengandung domain pengikat ligan. Setelah mengikat glutamat ke mGluR, ekor ujung N mengalami perubahan konformasi yang mengarah pada interaksinya dengan residu lengkung ekstraseluler dan domain TM. Efek akhirnya dari ketiga jenis aktivasi yang diinduksi agonis yaitu perubahan orientasi relatif heliks TM (disamakan dengan gerakan memutar) yang mengarah ke permukaan intraseluler yang lebih luas dan "pembukaan" residu dari heliks intraseluler dan domain penting TM untuk menandai fungsi transduksi (yaitu kopling protein G). Agonis terbalik dan antagonis juga dapat berikatan dengan sejumlah situs yang berbeda, tetapi efek akhirnya yaitu pencegahan reorientasi heliks TM ini.
Struktur ekor ujung N dan C GPCRs juga dapat berfungsi penting di luar pengikatan ligan. Contohnya, ujung C dari reseptor muskarinik M3 cukup, dan enam asam amino polibasa (KKKRRK) domain di ujung C diperlukan untuk pre-penyusunan dengan protein Gq. Secara khusus, ujung C sering mengandung residu serin (Ser) atau treonin (Thr) yang, ketika difosforilasi, meningkatkan afinitas permukaan intraseluler untuk pengikatan protein perancah yang disebut β-arrestin (β-arr). Setelah terikat, β-arrestin keduanya secara sterik mencegah berikatan dengan protein G dan dapat merekrut protein lain, yang mengarah pada pembentukan kompleks pensinyalan yang terlibat dalam aktivasi jalur sinyal-sinyal kinase (ERK) ekstraseluler yang diatur atau reseptor endositosis (internalisasi). Karena fosforilasi residu Ser dan Thr ini sering terjadi sebagai akibat dari aktivasi GPCR, pelepasan protein G dimediasi β-arrestin, dan internalisasi GPCR adalah mekanisme penting desensitisasi. Selain itu, "mega-kompleks" yang diinternalisasi terdiri dari GPCR tunggal, β-arrestin (dalam konformasi ekor), dan protein G heterotrimerik ada dan dapat menjelaskan pensinyalan protein dari endosom.
Tema struktural umum terakhir di antara GPCR adalah palmitoilasi dari satu atau lebih situs dari ujung C atau lengkung intraseluler. Palmitoilasi adalah modifikasi kovalen residu sistein (Cys) melalui penambahan gugus asil hidrofobik, dan memiliki efek menargetkan reseptor terhadap mikrodomain kaya kolesterol dan sfingolipid dari membran plasma yang disebut rakit lipid. Karena banyak molekul transduser hilir dan efektor GPCR (termasuk yang terlibat dalam jalur umpan balik negatif) juga ditargetkan untuk rakit lipid, hal ini memiliki efek memfasilitasi pensinyalan reseptor cepat.
GPCR merespons sinyal ekstraseluler yang dimediasi oleh beragam agonis, mulai dari protein hingga amina biogenik hingga proton, tetapi semua mentransduksi sinyal ini melalui mekanisme penggandengan protein G. Hal ini dimungkinkan oleh domain guanine -nucleotide exchange factor (GEF) yang utamanya dibentuk oleh kombinasi IL-2 dan IL-3 bersama dengan residu berdekatan dari heliks TM terkait.
Mekanisme
Reseptor terhubung protein G diaktifkan oleh sinyal eksternal dalam bentuk ligan atau mediator sinyal lainnya. Hal ini menciptakan perubahan konformasi pada reseptor, menyebabkan aktivasi protein G. Efek lebih lanjut tergantung pada jenis protein G. Protein G kemudian dinonaktifkan oleh protein pengaktif GTPase, yang dikenal sebagai protein RGS.
Ikatan ligan
GPCR meliputi satu atau lebih reseptor untuk ligan berikut: mediator sinyal sensorik (misalnya, molekul stimulasi cahaya dan penciuman); adenosin, bombesin, bradikinin, endotelin, asam γ-aminobutirat (GABA), faktor pertumbuhan hepatosit (HGF), melanokortin, neuropeptida Y, peptida opioid, opsins, somatostatin, GH, tachykinin, anggota vasoaktif, anggota famili dan vasopeptida; amina biogenik (misalnya dopamin, epinefrin norepinefrin, histamin, serotonin, dan melatonin); glutamat (efek metabotropik); glukagon; asetilkolin (efek muskarinik); kemokin; mediator lipid dari peradangan (misalnya, prostaglandin, prostanoid, faktor pengaktif trombosit, dan leukotrien); hormon peptida (misalnya, kalsitonin, C5a Anafilatoksin, follicle-stimulating hormone [ FSH], gonadotropin-releasing hormone [ GnRH], neurokinin, tiroliberin [ TRH], dan oksitosin); dan endocannabinoid.
GPCR yang bertindak sebagai reseptor untuk rangsangan yang belum diidentifikasi dikenal sebagai reseptor orphan.
Namun, dalam jenis reseptor lain yang telah dipelajari, di mana ligan mengikat secara eksternal ke membran, ligan GPCR biasanya mengikat dalam domain transmembran. Namun, reseptor yang diaktifkan protease diaktifkan oleh pembelahan bagian dari domain ekstraseluler mereka.
Perubahan konformasi
Transduksi sinyal melalui membran oleh reseptor tidak sepenuhnya dipahami. Diketahui bahwa dalam keadaan tidak aktif, GPCR terikat pada kompleks protein G heterotrimerik. Pengikatan agonis dengan GPCR menghasilkan perubahan konformasi pada reseptor yang ditransmisikan ke subunit Gα terikat dari protein G heterotrimerik melalui dinamika domain protein. Subunit Gα yang diaktifkan menukar GTP menggantikan GDP yang pada gilirannya memicu disosiasi subunit Gα dari dimer Gγ dan dari reseptor. Subunit G α dan Gβγ terdisosiasi berinteraksi dengan protein intraseluler lainnya untuk melanjutkan kaskade transduksi sinyal sementara GPCR yang dibebaskan dapat berevolusi menjadi protein G heterotrimerik lain untuk membentuk kompleks baru yang siap untuk memulai putaran transduksi sinyal lainnya.
Diyakini bahwa molekul reseptor ada dalam kesetimbangan konformasi antara keadaan biofisik aktif dan tidak aktif. Pengikatan ligan dengan reseptor dapat menggeser kesetimbangan menuju keadaan reseptor aktif. Ada tiga jenis ligan: Agonis adalah ligan yang menggeser keseimbangan demi keadaan aktif; agonis terbalik adalah ligan yang menggeser kesetimbangan untuk keadaan tidak aktif; dan antagonis netral adalah ligan yang tidak memengaruhi kesetimbangan. Belum diketahui bagaimana sebenarnya keadaan aktif dan tidak aktif berbeda satu sama lain.
Siklus aktivasi dan deaktivasi protein G
Ketika reseptor tidak aktif, domain GEF mungkin terikat pada subunit α yang tidak aktif dari protein G heterotrimerik. Protein G ini adalah trimer dari subunit α, β, dan γ (masing-masing dikenal sebagai Gα, Gβ, dan Gγ) yang dibuat tidak aktif ketika secara reversibel terikat dengan Guanosine diphosphate (GDP) (atau kemungkinan lain, tanpa nukleotida guanin) tetapi aktif ketika terikat dengan guanosine trifosfat (GTP). Pada saat aktivasi reseptor, domain GEF, pada gilirannya, secara alosterik mengaktifkan protein G dengan memfasilitasi pertukaran molekul GDP untuk GTP di subunit α dari protein G. Sel mempertahankan rasio 10: 1 dari GTP sitosolik:GDP sehingga pertukaran untuk GTP terjamin. Pada titik ini, subunit dari protein G berdisosiasi dari reseptor, serta satu sama lain, untuk menghasilkan monomer Gα-GTP dan dimer Gβγ yang berinteraksi erat, yang sekarang bebas untuk memodulasi aktivitas protein intraseluler lainnya. Sejauh mana mereka dapat berdifusi, bagaimanapun, terbatas karena palmitoilasi Gα dan adanya gugus isoprenoid yang secara kovalen ditambahkan ke ujung C Gγ.
Karena Gα juga memiliki kemampuan hidrolisis GTP → GDP yang lambat, bentuk subunit α (Gα-GDP) yang tidak aktif pada akhirnya diregenerasi, sehingga memungkinkan pengikatan kembali dengan dimer Gβ form untuk membentuk protein G "istirahat", yang dapat kembali mengikat ke GPCR dan menunggu aktivasi. Tingkat hidrolisis GTP sering dipercepat karena aksi famili lain dari protein modulasi allosterik yang disebut Regulator G-protein Signaling (protein RGS), yang merupakan jenis GTPase-Activatng Protein (GAP). Sebenarnya, banyak protein efektor utama (misal adenilil siklase) yang menjadi aktif/tidak aktif saat berinteraksi dengan Gα-GTP juga memiliki aktivitas GAP. Dengan demikian, bahkan pada tahap awal dalam proses ini, pensinyalan yang diprakarsai GPCR memiliki kapasitas untuk penghentian diri.
Interaksi silang
Sinyal hilir GPCR telah terbukti mungkin berinteraksi dengan sinyal integrin, seperti FAK. Pensinyalan integrin akan memfosforilasi FAK, yang kemudian dapat mengurangi aktivitas GPCR Gαα.
Pensinyalan
Jika reseptor dalam keadaan aktif menemukan protein G, ia dapat mengaktifkannya. Beberapa bukti menunjukkan bahwa reseptor dan protein G sebenarnya sudah digabungkan sebelumnya. Sebagai contoh, pengikatan protein G ke reseptor mempengaruhi afinitas reseptor untuk ligan. Protein G teraktivasi terikat dengan GTP.
Transduksi sinyal lebih lanjut tergantung pada jenis protein G. Enzim adenilil siklase adalah contoh protein seluler yang dapat diatur oleh protein G, dalam hal ini protein Gs. Aktivitas adenilil siklase diaktifkan ketika ia berikatan dengan subunit dari protein G yang diaktifkan. Aktivasi adenilil siklase berakhir ketika protein G kembali ke keadaan terikat-GDP.
Adenilil siklase juga dapat diaktifkan atau dihambat dengan cara lain (misalnya mengikat Ca2+/calmodulin), yang dapat memodifikasi aktivitas enzim ini secara aditif atau sinergis bersama dengan protein G.
Pensinyalan yang bergantung pada protein G
Sementara sebagian besar GPCR mampu mengaktifkan lebih dari satu subtipe Gα, mereka juga menunjukkan preferensi untuk satu subtipe daripada subtipe lain. Ketika subtipe yang diaktifkan tergantung pada ligan yang terikat pada GPCR, ini disebut selektivitas fungsional (juga dikenal sebagai pengangkutan yang diarahkan agonis, atau agonisme konformasi-spesifik). Namun, pengikatan agonis tunggal mana pun juga dapat memulai aktivasi beberapa protein G yang berbeda, karena mungkin mampu menstabilkan lebih dari satu konformasi domain GEF GPCR, bahkan selama interaksi tunggal. Selain itu, konformasi yang lebih disukai mengaktifkan satu isoform dari Gα dapat mengaktifkan yang lain jika yang lebih disukai kurang tersedia. Selanjutnya, jalur umpan balik dapat menghasilkan modifikasi reseptor (misalnya, fosforilasi) yang mengubah preferensi protein G. Terlepas dari berbagai nuansa ini, pasangan penggandeng pilihan GPCR biasanya ditentukan berdasarkan protein G yang paling jelas diaktifkan oleh ligan endogen di bawah sebagian besar kondisi fisiologis atau eksperimental.
Pensinyalan Gβγ
Pensinyalan Gβγ juga merupakan pensinyalan yang penting, khususnya dalam kasus GPCR dengan subunit G αi / o. Efektor utama Gβγ adalah berbagai kanal ion, seperti kanal K+ GIRK (G-protein-regulated inwardly rectifying K+ channels) kanal Ca2+ terkait tegangan tipe N dan P/Q, serta beberapa isoform dari adenilil siklase dan PLC, bersama dengan beberapa isoform phosphoinositide-3-kinase (PI3K).
Pensinyalan tidak bergantung protein G
Meskipun secara klasik dianggap hanya bekerja bersama, GPCR dapat memberi sinyal melalui mekanisme tidak bergantung protein G, dan protein G heterotrimerik dapat memainkan peran fungsional independen dari GPCR. GPCR dapat memberi sinyal secara independen melalui banyak protein seperti β-arrestin, GRK, dan Src. Pensinyalan tersebut telah terbukti relevan secara fisiologis, misalnya pensinyalan β-arrestin yang dimediasi oleh reseptor kemokin CXCR3 diperlukan untuk kemotaksis sel T teraktivasi. Selain itu, reseptor yang terlibat dalam lokalisasi subselular GPCR (misalnya protein yang mengandung domain PDZ) juga dapat bertindak sebagai transduser sinyal. Efektor paling sering yaitu anggota famili MAPK.
Pada sel mamalia, adrenoseptor β2 yang banyak dipelajari telah ditunjukkan untuk mengaktifkan jalur ERK2 setelah pelepasan dimediasi arrestin dari sinyal yang diperantarai protein G. Oleh karena itu, tampaknya beberapa mekanisme yang sebelumnya diyakini terkait murni dengan desensitisasi reseptor sebenarnya adalah contoh dari reseptor yang mengubah jalur pensinyalan, daripada hanya dimatikan.
Pada sel-sel ginjal, reseptor bradikinin B2 telah terbukti berinteraksi langsung dengan protein tirosin fosfatase. Adanya urutan ITIM (immunoreceptor tyrosine-based inhibitory motif) terfosforilasi pada tirosin dalam reseptor B2 diperlukan untuk memediasi interaksi ini dan selanjutnya efek antiproliferatif bradikinin.
Pensinyalan tidak bergantung GPCR oleh protein G heterotrimerik
Meskipun area penelitian ini relatif belum matang, tampaknya protein G heterotrimerik juga dapat mengambil bagian dalam pensinyalan non-GPCR. Terdapat bukti untuk peran sebagai transduser sinyal di hampir semua jenis pensinyalan yang dimediasi reseptor, termasuk integrin, reseptor tirosin kinase (RTK), reseptor sitokin (JAK/STAT), serta modulasi berbagai protein "aksesori" lain seperti GEF, inhibitor disosiasi guanine-nukleotida (GDI), dan protein fosfatase. Bahkan mungkin ada protein spesifik dari kelas-kelas ini yang fungsi utamanya adalah sebagai bagian dari jalur tidak bergantung GPCR, disebut aktivator pensinyalan protein G (activators of G-protein signaling, AGS). Interaksi ini dan pentingnya Gα vs subunit Gβγ untuk proses ini masih belum jelas.
Detail jalur cAMP dan PIP2
Ada dua jalur transduksi sinyal utama yang melibatkan reseptor terkait protein G: jalur sinyal cAMP dan jalur sinyal fosfatidilinositol.
Jalur sinyal cAMP
Transduksi sinyal cAMP mengandung 5 karakter utama: reseptor hormon stimulatif (Rs) atau reseptor hormon penghambat (Ri); stimulasi protein G stimulatif (Gs) atau protein G inhibitory (Gi); adenilil siklase; protein kinase A (PKA); dan cAMP fosfodiesterase.
Stimulative hormone receptor (Rs) adalah reseptor yang dapat mengikat dengan molekul sinyal stimulatif, sedangkan reseptor hormon penghambat (Ri) adalah reseptor yang dapat mengikat dengan molekul sinyal penghambat.
Adenilil siklase adalah glikoprotein 12-transmembran yang mengkatalisasi ATP untuk membentuk cAMP dengan bantuan kofaktor Mg2+ atau Mn2+. cAMP yang dihasilkan yaitu pembawa pesan kedua dalam metabolisme seluler dan merupakan penggerak allosterik protein kinase A.
Protein kinase A (PKA) adalah enzim penting dalam metabolisme sel karena kemampuannya untuk mengatur metabolisme sel dengan memfosforilasi enzim spesifik yang dilakukan dalam jalur metabolisme. PKA juga dapat mengatur ekspresi gen spesifik, sekresi seluler, dan permeabilitas membran. PKA mengandung dua subunit katalitik dan dua subunit pengatur. Ketika tidak ada cAMP, kompleksnya tidak aktif. Ketika cAMP mengikat subunit pengatur, konformasi mereka diubah, menyebabkan disosiasi subunit pengatur, yang mengaktifkan PKA dan memungkinkan efek biologis lebih lanjut.
Jalur sinyal fosfatidlinositol
Dalam jalur sinyal fosfatidilinositol, molekul sinyal ekstraseluler berikatan dengan GPCR (Gq) pada permukaan sel dan mengaktifkan fosfolipase C, yang terletak di membran plasma. Lipase menghidrolisis fosfatidlinositol 4,5-bifosfat (PIP2) menjadi dua pembawa pesan kedua: inositol 1,4,5-trifosfat (IP3) dan diasilgliserol (DAG). IP3 berikatan dengan reseptor IP3 di membran retikulum endoplasma halus dan mitokondria untuk membuka kanal Ca2+. DAG membantu mengaktifkan protein kinase C (PKC), yang memfosforilasi banyak protein lain, mengubah aktivitas katalitiknya, yang mengarah ke respons seluler.
Efek Ca 2+ juga luar biasa: bekerja sama dengan DAG dalam mengaktifkan PKC dan dapat mengaktifkan jalur CaM kinase, di mana kalsium mododulasi protein calmodulin (CaM) mengikat Ca2+, mengalami perubahan konformasi, dan mengaktifkan CaM kinase II, yang memiliki kemampuan unik untuk meningkatkan afinitas pengikatannya pada CaM dengan autofosforilasi, membuat CaM tidak tersedia untuk aktivasi enzim lain. Kinase kemudian memfosforilasi enzim target, mengatur aktivitas mereka. Kedua jalur sinyal dihubungkan bersama oleh Ca2+-CaM, yang juga merupakan subunit pengatur dari adenlil siklase dan phosphodiesterase di jalur sinyal cAMP.
Pengaturan reseptor
GPCR menjadi tidak peka ketika terkena ligan mereka untuk jangka waktu yang lama. Ada dua bentuk desensitisasi yang dikenal yaitu: 1) desensitisasi homolog, di mana GPCR yang diaktifkan diatur ke bawah; dan 2) desensitisasi heterolog, di mana GPCR yang diaktifkan menyebabkan downregulasi GPCR yang berbeda. Reaksi kunci dari downregulasi ini adalah fosforilasi dari domain reseptor intraseluler (atau sitoplasma) oleh protein kinase.