Heterotrimerni G-protein

thumb|Ovaj heterotrimerni G protein je ilustrovan svojim teorijskim lipidnim sidrima. GDP je crn. Alfa lanac je žut. Beta i gama lanci su plavi.
thumb|3D struktura heterotrimernog G-proteina
**Heterotrimerni G-protein**, koji se ponekad nazivaju i *"veliki" G proteini* (za razliku od potklase manjih, monomernih malih GTPaza), su membranski povezani G-proteini koji formiraju heterotrimerni kompleks. Najveća nestrukturna razlika između heterotrimernog i monomernog G-proteina je u tome što se heterotrimerni proteini direktno vežu za svoje receptore na površini ćelije, zvane G-protein spregnuti receptori (GPCR). Ovi G-proteini se sastoje od *alfa* (α), *beta* (β) i *gama* (γ) podjedinica. Alfa podjedinica je vezana ili za GTP ili za GDP, koji služi kao prekidač za uključivanje/isključivanje za aktivaciju G-proteina.

Kada se ligandi vežu za GPCR, GPCR stiče GEF (faktor razmjene guaninskih nukleotida) sposobnost, koja aktivira G-protein zamjenom GDP-a na *alfa* podjedinici za GTP. Vezivanje GTP-a za *alfa* podjedinicu rezultira strukturnom promjenom i njegovom disocijacijom od ostatka G-proteina. Općenito, *alfa* podjedinica veže membranski vezane efektorske proteine za nizvodnu signalnu kaskadu, ali beta-gama kompleks također može obavljati ovu funkciju. G-proteini su uključeni u puteve kao što su cAMP/PKA put, ionski kanali, MAPK, PI3K.

Postoje četiri glavne porodice G-proteina: Gi/Go, Gq, Gs i G12/13.

## Alfa podjedinice
[thumb| Uloga G-proteina u putu aktiviranja [G-protein spregnuti receptor|G-protein spregnutog receptora]]
Eksperimenti rekonstrukcije provedeni početkom 1980-ih pokazali su da pročišćene Gα podjedinice mogu direktno aktivirati efektorske enzime. GTP oblik α podjedinice transducina (Gt) aktivira cikličku GMP fosfodiesterazu iz vanjskih segmenata mrežnjačnih štapića, i GTP oblik α podjedinice stimulirajućeg G proteina (Gs) aktivira hormonski osjetljivu adenilat-ciklazu. Više od jedne vrste G proteina koegzistira u istom tkivu. Na primjer, u masnom tkivu, dva različita G-proteina sa zamjenjivim beta-gama kompleksima koriste se za aktiviranje ili inhibiranje adenilil-ciklaze. *Alfa* podjedinica stimulativnog G-proteina aktiviranog receptorima za stimulativne hormone može stimulirati adenilil-ciklazu, koja aktivira cAMP, koji se koristi za nizvodne signalne kaskade. S druge strane, *alfa* podjedinica inhibitornog G-proteina aktiviranog receptorima inhibitornih hormona može inhibirati adenilil-ciklazu, koja blokira nizvodne signalne kaskade.

Gα podjedinice se sastoje od dva domena, GTPaznog domena i alfa-heliks domena.
Postoji najmanje 20 različitih Gα podjedinica, koje su podijeljene u četiri glavne grupe. Ova nomenklatura se zasniva na njihovoj homologiji sekvenci:

## Kompleks G beta-gama 
β i γ podjedinice su blisko povezane jedna s drugom i nazivaju se G beta-gama kompleks. I *beta* i *gama* podjedinice imaju različite izoforme, a neke kombinacije izoformi rezultiraju dimerizacijom, dok druge kombinacije ne. Naprimjer, *beta1* se veže za obje gama podjedinice, dok se *beta3* ne veže ni za jednu.  Nakon aktivacije GPCR-a, Gβγ kompleks se oslobađa iz Gα podjedinice nakon njegove GDP-GTP izmjene.

### Funkcija 
Slobodni Gβγ kompleks može sam djelovati kao signalns molekula, aktiviranjem drugih sekundarnih glasnika ili direktnim otvaranjem ionskih kanala.
Naprimjer, Gβγ kompleks, kada se veže za histaminske receptore, može aktivirati fosfolipazu A2. S druge strane, Gβγ kompleksi vezani za muskarinske receptore (muskarinske i acetilholinske receptore) direktno otvaraju kalijske kanale spregnute s unutrašnjim ispravljanjem (GIRK). Kada je acetilholin ekstracelularni ligand u putu, srčana ćelija normalno hiperpolarizira kako bi smanjila kontrakciju srčanog mišića. Kada supstance poput muskarina djeluju kao ligandi, opasna količina hiperpolarizacije dovodi do halucinacija. Stoga, pravilno funkcioniranje Gβγ igra ključnu ulogu u našem fiziološkom blagostanju. Posljednja funkcija je aktiviranje kalcijumskih kanala tipa L, kao u Farmakologija H3 receptora.

### Heterotrimerni G-proteini u biljkama 
Signalizacija heterotrimernih G-proteina u biljkama odstupa od metazojskog modela na različitim nivoima. Naprimjer, prisustvo ekstra velikog G alfa, gubitak G alfa i regulatora signalizacije G-proteina (RGS) u mnogim biljnim lozama. Osim toga, G-proteini nisu neophodni za preživljavanje dikotiledonih biljaka, dok su neophodni za preživljavanje monokotiledonih biljaka.

## Reference 
## Vanjski linkovi 
* 
* 

*
Kategorija:Proteini perifernih membrana
Kategorija:EC 3.6.5
Kategorija:Enzimi