什么是G蛋白偶聯(lián)受體

G蛋白偶聯(lián)受體（GPCR）是真核生物中最大的一類膜蛋白，它介導(dǎo)激素，神經(jīng)遞質(zhì)和環(huán)境興奮劑的大部分生理反應(yīng)。它們還負(fù)責(zé)視覺、嗅覺和味覺。GPCR的關(guān)鍵特征之一是存在七個跨越膜的α螺旋，它們通過交替的細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞外環(huán)區(qū)域相互連接。人類GPCR如圖1所示。

圖 1：GPCR

GPCR的主要作用是在激動劑與受體結(jié)合時激活異源三聚體G蛋白。

G蛋白偶聯(lián)受體如何工作

GPCR是一種在細(xì)胞膜上發(fā)現(xiàn)的受體。當(dāng)激動劑與GPCR結(jié)合時，會發(fā)生一系列反應(yīng)以觸發(fā)細(xì)胞反應(yīng)。通過激活GPCR觸發(fā)細(xì)胞反應(yīng)所涉及的步驟如下所述。

1. 當(dāng)G蛋白偶聯(lián)受體未與激動劑結(jié)合時，它保持無活性。G蛋白在細(xì)胞膜上也保持無活性。G蛋白的三個亞基是Gsα，Gβ和Gγ。G蛋白的非活性狀態(tài)包含與Gsα結(jié)構(gòu)域結(jié)合的GDP。

2. 在與激素或神經(jīng)遞質(zhì)等配體/激動劑結(jié)合后，GPCR經(jīng)歷構(gòu)象變化，激活其GEF結(jié)構(gòu)域。GPCR構(gòu)象的變化允許G蛋白與GEF結(jié)構(gòu)域結(jié)合。G蛋白的GDP在GEF結(jié)構(gòu)域的作用下被GTP取代，激活G蛋白。GEF結(jié)構(gòu)域激活單體GTP酶，以取代GTP中的GDP。

3. 激活后，Gsα結(jié)構(gòu)域與GPCR-G蛋白復(fù)合物解離并與細(xì)胞膜上的效應(yīng)酶結(jié)合以激活它?；罨男?yīng)酶可以是腺苷酸環(huán)化酶、磷脂酶C等。它生成第二信使，如cAMP，肌醇1，4，5-三磷酸，1，2-二?；视偷?。這些第二信使激活細(xì)胞質(zhì)中的各種類型的蛋白質(zhì)以產(chǎn)生特定的細(xì)胞反應(yīng)。第二信使是細(xì)胞內(nèi)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)級聯(lián)的啟動成分，其激活特定的細(xì)胞機(jī)制。

4. GTP在Gsα結(jié)構(gòu)域中水解為GDP，與效應(yīng)酶解離，使酶失活。

GPCR的作用機(jī)制如圖2所示。

圖2：GPCR作用機(jī)制

結(jié)論

G蛋白偶聯(lián)受體是真核生物細(xì)胞膜上最豐富的受體類型。它通過結(jié)合激素，神經(jīng)遞質(zhì)或外部刺激等激動劑在激活時介導(dǎo)細(xì)胞功能。GPCR的激活導(dǎo)致細(xì)胞膜上G蛋白的激活?；罨腉蛋白與細(xì)胞膜上的效應(yīng)酶結(jié)合，產(chǎn)生第二個信使，觸發(fā)細(xì)胞質(zhì)中的細(xì)胞反應(yīng)。