El GTPases (GTPase singular) también se llama GAP y les es una familia grande de enzimas de la hidrolasa que puedan atar y el hidroliza el GTP de . El atascamiento y la hidrólisis de GTP ocurre en alto el dominio conservado de G del de común a todo el GTPases.

Ayudan a las proteínas obligatorias de GTP para hidrolizar GTP y para ser convertidos a su estado de tierra.

Funciones

Juego de GTPases un papel importante en:
Transducción de la señal en el dominio intracelular de los receptores de la transmembrana incluyendo el reconocimiento del gusto, del olor y de la luz.
Biosíntesis (traducción de la proteína del aka) en el ribosoma .
Control y diferenciación durante la división de célula .
Desplazamiento de las proteínas a través de las membranas
Transporte de las vesículas dentro de la célula . (Montaje de control de GTPases de las capas de la vesícula).

Mecanismo

La hidrólisis del γ El fosfato de GTP en el difosfato (GDP) y P_i, fosfato inorgánico de la guanosina, ocurre al lado del mecanismo S_N2 (véase la substitución nucleofílica ) vía un estado intermedio pentavalente del y es dependiente en el ion Mg²⁺ del magnesio .

Adornos importantes

En la mayoría del GTPases, la especificidad para la guanina baja es impartida por el adorno del base-reconocimiento, que tiene la secuencia de consenso KXD.

GTPases regulador

GTPases regulador, también llamado la superfamilia de GTPase, es GTPases usado para la regulación de otros procesos bioquímicos . Las más prominentes entre el GTPases regulador son las proteínas de G.

Interruptor de GTP

Todo el GTPases regulador tiene un mecanismo común que les permita cambiar una cadena de la transducción de la señal por intervalos. Lanzar el interruptor es realizada por el cambio unidireccional del GTPase del active del, GTP - forma encuadernada al inactivo, GDP - la forma encuadernada por la hidrólisis del GTP con GTPase-actividad intrínseca, cambiando con eficacia el de GTPase de . Esta reacción es iniciada por las proteínas GTPase-que activan (boquetes), viniendo de otro camino de la transducción de la señal. Puede ser invertida (cambiando el de GTPase en otra vez) por los factores (GEFs), que del intercambio del nucleótido de la guanina hacen el GDP disociar del GTPase, llevando a su asociación con un nuevo GTP. Esto cierra el ciclo al estado activo del GTPase; la hidrólisis irreversible del GTP al GDP fuerza el ciclo para funcionar solamente en una dirección. Solamente el estado activo del GTPase puede transduce una señal a una cadena de la reacción.

Cambiar la regulación

La eficacia de la transducción de la señal vía un GTPase depende del cociente del active a GTPase inactivo. Ese iguales:

¡ de GTPase*GTP k_diss.GDP del
GTPase*GDP k_cat.GTP de ^__________ = de ^_________ -->

$\backslash \; *\; \backslash \; mbox\; \{GDP\}\; del\; frac\; \{\backslash \; *\; \backslash \; mbox\; \{GTP\}\; del\; mbox\; \{GTPase\}\}\; \{\backslash \; mbox\; \{GTPase\}\}\; =\; \backslash \; frac\; \{k\_\; \backslash \; mbox\; \{diss.GDP\}\}\; \{k\_\; \backslash \; mbox\; \{cat.GTP\}\}$

con el k_diss.GDP siendo el constante de la disociación del GDP, y el k_cat.GTP el constante de la hidrólisis de GTP para el GTPase específico. Ambos constantes se pueden modificar por proteins.
regulador especial La cantidad de GTPase activo se puede cambiar de varias maneras: La aceleración de la disociación del GDP de GEFs acelera el edificio de GTPase activo.

La inhibición de la disociación del GDP por los inhibidores (GDIs) de la disociación del nucleótido de la guanina retrasa el edificio de GTPase activo.

La aceleración de la hidrólisis de GTP de GAPs reduce la cantidad de GTPase activo.

Los análogos del GTP tienen gusto de &gamma del ; - S-GTP, &beta del ;, γ - metileno-GTP, y &beta del ;, γ - imino-GTP que no pueden ser hidrolizados fijan el GTPase en su estado activo.

Proteínas de Heterotrimeric G

Estas proteínas de G se hacen a partir de tres subunidades, con el dominio de G situado en el más grande (el &alpha del ; unidad ); junto con las dos subunidades más pequeñas (&beta del ; y &gamma del ; las unidades ), forman un complejo firmemente asociado de la proteína. α y γ la unidad es asociada a la membrana por las anclas del lípido que actúan las proteínas de Heterotrimeric G como los socios específicos de la reacción G proteína-juntaron los receptores el GTPase es normalmente inactivo. Sobre la activación del receptor, el dominio intracelular del receptor activa el GTPase, que alternadamente activa otras moléculas de la cadena de la transducción de la señal, cualquiera vía el α unidad o el β γ complejo. Entre blanco las moléculas del GTPase activo son la ciclasa del adenilato y los canales del ion las proteínas heterotrimeric de G se pueden clasificar por la homología de la secuencia del α unidad en cuatro familias: Familia del G_s. estas proteínas de G se utilizan en la transducción de la señal del gusto y del olor. Utilizan siempre la activación de la ciclasa del adenilato como el paso siguiente en la cadena de la señal. El _s representa el estímulo. Su función es activada permanentemente por la toxina del cólera, que es la causa de los efectos fatales de la infección con los cholerae del vibrión.

Familia del G_i. que el i representa la inhibición del de la ciclasa del adenilato; otra molécula effector para esta familia de la proteína es la fosfolipasa C . También, las proteínas de G_t y de G_g se resumen bajo esta etiqueta debido a las homologías de la secuencia. Las proteínas de G_t, Transducin del aka, se utilizan en el camino ligero del reconocimiento en células de la retina. La proteína de G_g ocurre en el reconocimiento del gusto para el amargo. La mayoría de los miembros de familia de la proteína de G_i pueden ser inhibidos por la toxina de la tosferina bordetella pertussis del .

Familia del G_q. estas proteínas tienen generalmente fosfolipasa C como proteína effector.

Familia del G₁₂. estas proteínas de G se puede activar por los receptores de Thromboxan y proteínas effector de los receptores de la trombina sus son desconocidas. Por la combinación de diverso α, β y γ las subunidades, proteínas las grandes de un G de la variedad (>1000) pueden ser producidas. El GDP no es necesario para GTP.

Ciclo de la activación de las proteínas heterotrimeric de G

En el estado básico, el G_α -GDP-G_{β γ} complejos y el receptor que pueden activarlo se asocian por separado a la membrana. En la activación del receptor, el receptor se convierte en afina alto para la proteína de G - complejo del GDP. En atar con el complejo, el GDP disocia del complejo; el receptor funciona como GEF - factor del intercambio de GDP-GTP; el complejo libre del tiene una alta afinidad para GTP. Sobre el atascamiento de GTP, ambo G_α -GTP y G_{β γ} a parte del receptor y de uno a. Dependiendo del curso de la vida del estado activo del receptor, puede activar más proteínas de G este way.
Ambo G_α -GTP y G_{β γ} puede ahora activar separado y/o las mismas moléculas effector, así enviando la señal más lejos abajo de la cadena de la reacción de la señal. Una vez la actividad intrínseca de GTPase del α la unidad ha hidrolizado el GTP al GDP, y entonces las dos piezas se desasocian al estado original, inactivo. La velocidad de la reacción de la hidrólisis trabaja como reloj interno para la longitud de la señal.

La superfamilia de Ras GTPase

Éstas son pequeñas proteínas monoméricas homólogas al Ras . También se llaman el pequeño GTPases que pequeño GTPases tiene un peso molecular de cerca de 21 kilo-Dalton y generalmente servicio como interruptores moleculares para una variedad de acontecimientos celulares de la señalización. Según sus secuencias de aminoácido primarias y características bioquímicas, la superfamilia de Ras se divide más a fondo en cinco subfamilias: El Ras, rho, el Rab, el Arf y el funcionaron .

Familia del factor de la traducción

Este juego de GTPases un papel importante en la iniciación, el alargamiento y la terminación de la biosíntesis de la proteína.

Factores del desplazamiento

Ver la partícula (SRP) del reconocimiento de señal.

GTPases grande

Ver el Dynamin como prototipo para GTPases grande.

Ver también

el G del

proteína-juntó los receptores
Rho-cinasa

.

Zenithic

GTPase

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