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来自细胞外的信号绝大多数都是要通过分布于细胞表面的各种受体传导到细胞内部,从而引起细胞的生理反应,发挥相应的功能。
细胞表面 ZUI 大的受体家族就是G蛋白偶联的受体(G-Protein-Coupled Receptors,G蛋白激活代检测服务, GPCRs)。编码GPCR的基因有1000多个,占人类基因组总数超过2%。GPCR是一种7次跨膜蛋白。人类GPCR蛋白至少有数千种。GPCR被根据序列同源性被分为3个大家族:A,B和C。在各个家族内部成员之间在跨膜的主要区域至少具有25%的序列同源性,并且在一些关键部位的氨基酸是高度保守的。
除了三聚体G蛋白以外,小G蛋白也是一种具有内在GTPase活性的鸟苷酸结合蛋白。他们也能结合GTP,并将GTP水解成为GDP,实现类似于三聚体G蛋白的核苷酸循环,作为分子开关调节信号通路。与三聚体核鸟苷酸结合蛋白不同的是,他们是以单体的形式存在,并且分子量较小,大多在20-25kDa之间;他们一般不是像三聚体G蛋白那样直接与受体结合介导来自受体的信号,而是在细胞内间接传递来自胞外的信号。由于先发现的小G蛋白是Ras,因此小G蛋白家族也被称为RAS蛋白超家族。
目前已经发现了154种之多的小G蛋白。这些小G蛋白被分为Ras、Rho、Rab、Arf和Ran等5个家族。小G蛋白存在于从低等的原核生物到人类之间。小G蛋白有着非常重要的生理功能。有15%的人类 tumour 都与小G蛋白的突变有关。各个家族的G蛋白细胞功能分工有所不同。Ras家族的蛋白调控基因表达;Rho家族的蛋白调控细胞骨架运动和基因表达;Rab和Arf家族蛋白调控细胞内小体的转运;Ran家族蛋白调控细胞周期中G1、S和G2期的细胞质转运以及M期的微管的形成。
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