G protein là gì

Các sự khác biệt chính giữa các thụ thể liên kết với protein G và các thụ thể liên kết với enzyme là Các thụ thể liên kết với protein G liên kết với một phối tử ngoại bào và kích hoạt một protein màng gọi là G-protein trong khi các thụ thể liên kết với enzyme liên kết với một phối tử ngoại bào và gây ra hoạt động enzyme ở phía bên trong tế bào.

Trong các sinh vật đa bào, các tế bào giao tiếp với nhau thông qua các tín hiệu hóa học. Các tế bào gửi tin nhắn cũng như nhận tin nhắn. Thông qua các thông điệp này, tất cả các hoạt động xảy ra trong sinh vật được phối hợp. Paracrine, nội tiết, autocrine, và tín hiệu trực tiếp là bốn loại cơ chế tín hiệu tế bào chính. Các tế bào nhận tín hiệu thông qua các thụ thể. Những thụ thể này có thể là thụ thể nội bào hoặc thụ thể bề mặt tế bào. Các thụ thể nội bào có mặt trong tế bào chất, trong khi các thụ thể bề mặt tế bào có mặt ở bên ngoài của màng tế bào. Có ba loại thụ thể bề mặt tế bào chính là thụ thể liên kết kênh ion, thụ thể liên kết với protein G và thụ thể liên kết với enzyme.

NỘI DUNG

1. Tổng quan và sự khác biệt chính
2. Receptor liên kết với protein G là gì
3. Receptor được liên kết với Enzyme là gì
4. Điểm tương đồng giữa Receptor được liên kết với protein G và Receptyme được liên kết với enzyme
5. So sánh cạnh nhau - Receptor liên kết với protein G so với Receptyme được liên kết với enzyme ở dạng bảng
6. Tóm tắt

Receptor liên kết với protein G là gì?

Các thụ thể liên kết với protein G là một loại protein xuyên màng. Như tên gọi của chúng, các thụ thể này hoạt động với các protein G liên kết với GTP. GTP là một phân tử như ATP cung cấp năng lượng cho protein G hoạt động. Khi phối tử liên kết với thụ thể liên kết với protein G, nó trải qua một sự thay đổi về hình dạng theo cách mà nó có thể tương tác với protein G.

Hình 01: Receptor liên kết với protein

Dạng không hoạt động của protein G chuyển thành dạng hoạt động và chia thành hai phần [tiểu đơn vị alpha và beta] bằng cách chuyển đổi GTP thành GDP và sử dụng năng lượng được giải phóng. Các tiểu đơn vị này sau đó tách ra khỏi thụ thể kết hợp protein G và tương tác với các protein khác để kích hoạt phản ứng của tế bào. Về mặt cấu trúc, các thụ thể kết hợp protein G có bảy miền xuyên màng trải dài qua màng.

Enzyme liên kết với Enzyme là gì?

Các thụ thể liên kết với enzyme là một loại thụ thể bề mặt tế bào hoặc thụ thể xuyên màng. Khi một phối tử ngoại bào liên kết với một thụ thể liên kết với enzyme, liên kết này gây ra hoạt động enzyme bên trong tế bào. Một enzyme kích hoạt và tạo ra một chuỗi các sự kiện trong tế bào mà cuối cùng dẫn đến một phản ứng. Do đó, các thụ thể này có một miền nội bào liên kết với một enzyme. Trong một số trường hợp, miền nội bào này tự hoạt động như một enzyme hoặc nó tương tác trực tiếp với enzyme. Về mặt cấu trúc, các thụ thể liên kết với enzyme có các miền ngoại bào và nội bào lớn và một vùng xoắn ốc alpha kéo dài màng.

Hình 02: Receptor liên kết với enzyme

Receptor tyrosine kinase là một thụ thể liên kết với enzyme. Nó là một loại protein thụ thể tham gia vào hầu hết các con đường truyền tín hiệu tế bào. Như tên của nó, tyrosine kinase là enzyme kinase. Kinase là một enzyme xúc tác cho việc chuyển các nhóm phosphate vào cơ chất. Những thụ thể này chứa tyrosine kinase chuyển một nhóm phosphate từ ATP sang tyrosine.

Receptor tyrosine kinase có hai monome tương tự nhau. Khi một phân tử tín hiệu liên kết với vị trí liên kết của thụ thể, hai monome kết hợp với nhau và tạo thành một dimer. Sau đó, kinase phosphoryl ATP và thêm các nhóm phosphate vào mỗi sáu tyrosine. Do đó, dimer trở thành phosphoryl hóa, là một tyrosine kinase được kích hoạt hoàn toàn. Tyrosine kinase được kích hoạt sẽ gửi tín hiệu đến các phân tử khác của tế bào và làm trung gian truyền tín hiệu. Đặc tính quan trọng nhất của tyrosine kinase là nó có thể kích hoạt nhiều đường truyền tín hiệu và khi kích hoạt, nó có thể tạo ra nhiều phản ứng tế bào cùng một lúc.

Điểm giống nhau giữa Receptor được liên kết với protein G và Receptyme được liên kết với enzyme?

Sự khác biệt giữa Receptor được liên kết với protein G và Receptyme được liên kết với enzyme?

Các thụ thể liên kết với protein G là các thụ thể bề mặt tế bào kích hoạt protein G khi liên kết với một phối tử ngoại bào. Ngược lại, các thụ thể liên kết với enzyme là các thụ thể bề mặt tế bào kích hoạt với một enzyme và tạo ra một chuỗi các sự kiện trong tế bào. Vì vậy, đây là sự khác biệt chính giữa các thụ thể liên kết với protein G và các thụ thể liên kết với enzyme. Hơn nữa, các thụ thể liên kết với protein G có bảy miền xuyên màng trải dài qua màng trong khi các thụ thể liên kết với enzyme có màng bao quanh một vùng xoắn ốc đơn.

Infographic dưới đây cung cấp nhiều so sánh liên quan đến sự khác biệt giữa các thụ thể liên kết với protein G và các thụ thể liên kết với enzyme.

Tóm tắt - Receptor được liên kết với protein G so với Receptyme được liên kết với Enzyme

Các thụ thể liên kết với protein G và các thụ thể liên kết với enzyme là hai loại thụ thể xuyên màng. Các thụ thể liên kết với protein G liên kết với một phối tử ngoại bào và kích hoạt một protein màng gọi là protein G. Kích hoạt protein G kích hoạt phản ứng tế bào. Mặt khác, các thụ thể liên kết với enzyme liên kết với các phối tử ngoại bào và kích hoạt các enzyme kích hoạt một chuỗi các sự kiện trong tế bào cuối cùng dẫn đến phản ứng. Do đó, các miền nội bào của các thụ thể này liên kết với các enzyme. Vì vậy, đây là tóm tắt về sự khác biệt giữa các thụ thể liên kết với protein G và các thụ thể liên kết với enzyme.

Tài liệu tham khảo:

1. Các phân tử tín hiệu và các tế bào tiếp nhận tế bào. Lumen, có sẵn ở đây.
2. Purves, Dale. Các loại Receptor. Khoa học thần kinh. Tái bản lần 2., Thư viện Y khoa Quốc gia Hoa Kỳ, ngày 1 tháng 1 năm 1970, Có sẵn tại đây.

Hình ảnh lịch sự:

1. protein G protein của Tpirojsi - Công việc riêng [Miền công cộng] thông qua Commons Wikimedia
2. Hình 09 09 07 07 By CNX OpenStax - [CC BY 4.0] qua Commons Wikimedia

Khoa học & Tự nhiên
Giải Nobel Hóa học 2012 được trao cho Brian K. Kobilka và Robert J. Lefkowitz cho các nghiên cứu về thụ thể tế bào có liên kết với G protein. Các thụ thể liên kết với G protein [G-protein-coupled receptors, GPCRs] là một hệ thống đặc biệt cho phép truyền đi nhiều loại tín hiệu thông qua màng tế bào, giữa các tế bào và vượt qua khoảng cách lớn trong cơ thể. Ngày nay, chúng ta đã hiểu biết một cách chi tiết về cơ chế phân tử của những thụ thể này, và phần lớn tri thức là nhờ các nghiên cứu của Kobilka và Lefkowitz.
Mục lục

[ẩn]​

  • 1 Tổng quan
  • 2 Các vấn đề chính
  • 3 Nguồn tham khảo
  • 4 Xem thêm
[sửa]Tổng quan

Mỗi tế bào người đều được bao bọc bởi một lớp màng tế bào. Đó là một lớp phospholipid kép. Lớp màng này cho phép tế bào duy trì một hỗn hợp nhất định các chất có vai trò hóa sinh, đồng thời ngăn ngừa các hóa chất không mong muốn ở bên ngoài môi trường có thể xâm nhập tế bào. Để có thể thực hiện đầy đủ chức năng của mình, các bộ máy sinh hóa bên trong tế bào cần 1 cơ chế cho phép nó có thể nhận được các thông điệp về môi trường bên ngoài tế bào.
Các thay đổi về lượng hormone bên ngoài tế bào có thể điều khiển những hoạt động của enzyme nội bào. Các phân tử có mùi thơm tác động vào các tế bào thuộc lớp biểu mô khứu giác. Ngoài ra các chất có trong thức ăn có thể ảnh hưởng đến hoạt động hóa sinh diễn ra bên trong tế bào chồi vị giác sau đó lan truyền dưới dạng các tín hiệu điện tử đến não bộ.
Thực tế, các tế bào người đều thường xuyên giao tiếp với nhau và với môi trường xung quanh. Để làm được điều này, tế bào cần 1 hệ thống các phân tử và 1 cơ chế truyền thông tin hiệu quả đi qua màng tế bào. Ngoài ra, trong cơ thể quá trình truyền tín hiệu có thể phải diễn ra với 1 khoảng cách khá xa. Do đó, để có thể phản ứng đúng lúc, não bộ cần nhận thông tin rất nhanh từ các giác quan, như thị giác, khứu giác, vị giác .v.v. Thêm một lần nữa, điều này cũng cần một cơ chế truyền thông tin đi qua màng tế bào.
Một trong các phân tử quan trọng trong hệ thống truyền tin tế bào đó là các thụ thể liên kết G protein [GPCRs]. Đó là các protein nằm trên màng tế bào. Tên gọi thụ thể liên kết G protein là để nói đến cơ chế truyền tín hiệu phổ biến nhất thông qua thụ thể đó là các protein có thể liên kết với GTP ở bên trong tế bào. Bởi vì các chuỗi peptide của GPCR thường gấp khúc 7 lần qua màng tế bào nên trong nhiều trường hợp GPCR cũng được gọi là thụ thể 7 vùng xuyên màng [7-transmembrane receptors, 7TM]. Các protein tiếp nhận nhiều loại tín hiệu sinh lý ở bên ngoài tế bào. Các tín hiệu có thể là sự thay đổi ở nồng độ peptide, hormone, lipid, chất dẫn truyền thần kinh, ion, chất có mùi, chất có vị hoặc là các chùm photons đến mắt. GPCR sau đó chuyển hóa các tín hiệu này vào bên trong tế bào và kích hoạt một chuỗi các phản ứng tương ứng có sự tham gia của nhiều protein, nucleotide hay ion kim loại, và cuối cùng dẫn đến một thông điệp hay một phản ứng sinh lý tế bào thích ứng.
Có rất nhiều các quá trình sinh lý ở tế bào động vật có vú cần các thụ thể 7TM. Đồng thời chính những thụ thể này cũng là đích của một lượng lớn các hóa chất dược phẩm. Trong bộ gene của người có khoảng 1000 gene mã hóa các loại thụ thể 7TM khác nhau và chúng liên quan đến quá trình cảm ứng với hàng loạt các kích thích đến từ môi trường ngoại bào. Ví dụ các thụ thể adrenaline, thụ thể dopamine, thụ thể histamine, thụ thể ánh sáng rhodopsin và rất nhiều thụ thể liên quan đến khứu giác và vị giác.
[sửa]Các vấn đề chính

Các GPCR truyền đến tế bào một luồng thông tin đề cập đến các điều kiện ở bên ngoài. Cơ chế ở mức độ phân tử của quá trình này diễn ra như thế nào? Có những phân tử nào tham gia và bằng cách nào chúng truyền được tín hiệu? Làm thế nào để chúng phân biệt được các loại tín hiệu khác nhau? Bằng cách nào các tín hiệu được điều khiển? Đó là những câu hỏi quan trọng trong lĩnh vực này ở các thập niên trước. Để có thể trả lời, các nhà khoa học đã phải xác định những thành phần phân tử tham gia quá trình truyền tin và theo dõi các hoạt động của các phân tử này thông qua các nghiên cứu hóa sinh, sinh lý và cấu trúc.

  • Quá trình tìm kiếm và phát hiện GPCR
  • Mô hình phức hệ 3 thành phần
  • Quá trình phân lập và tinh sạch
[sửa]Nguồn tham khảo


  • Thụ thể liên kết G-protein Sara Snogerup Linse, giáo sư từ Đại học Lund, thành viên hội đồng trao giải Nobel Hóa học
[sửa]Xem thêm


  • Giải Nobel Hóa học 2011 [10/10/2011; Gửi bởi: Cao Xuân Hiếu; 351 lần xem]
  • Giải Nobel Vật lý 2011 [10/10/2011; Gửi bởi: Cao Xuân Hiếu; 369 lần xem]
  • Giải Nobel Sinh lý và y học 2011 [03/10/2011; Gửi bởi: Cao Xuân Hiếu; 429 lần xem]
  • Giải Nobel văn học năm 2010 [10/10/2010; Gửi bởi: Veterinary; 518 lần xem]
  • Giải Nobel hóa học năm 2010 [07/10/2010; Gửi bởi: Cao Xuân Hiếu; 858 lần xem]

Video liên quan

Chủ Đề