G- Proteins

بروتينات تعرف على انها (Seven-Transmembrane Domain Receptors ( 7TM Receptors  او Heptahelical Receptors وتنتمي الى مجموعة GTPases ، وهي عائلة من البروتينات التي ترتبط الى الكوانين Guanine Nucleotide Binding Proteins ولذا سميت بهذا الاسم . تعمل كمفاتيح لنقل الاشارات من مختلف المحفزات من خارج الخلايا الى داخلها  وتنظم هذه بعوامل لها القابلية للارتباط وتحليل (Guanosine Triphosphate ( GTP  الذي يتحلل الى GDP ، فعند ارتباطها ب GTP تكون مفتوحة ، وعند ارتباطها ب GDP تكون مغلقة .
تقسم البروتينات الى صنفين : الاول هي وحدات صغيرة من GTPases والثانية هي معقدات متباينة Heterotrimeric G Protein Complexes والاخيرة مكونة من وحدات γ, β, α ، ووحدات الكاما والبتا تكون معقد ثنائي تعرف ب Beta-Gamma Complex ، هذه البروتينات تنشط بمستلمات (G Protein –Coupled Receptors ( GPCRs  التي تكون مستعرضة للاغشية الخلوية عند ورود الاشارات التي ترتبط الى المستلمات خارج الخلية تؤدي الى تحفيز الدومين الداخلي التي تنشط بروتينات خاصة من G- Proteins ، والاشارات قد تكون هرمونات او ناقلات الاشارات العصبية Neurotransmitters وعوائل اشارات اخرى .
وتنظم بروتينات G انزيمات عاملة في الايض ، وقنوات الايونات والنواقل Transporters وغيرها من المكائن المرتبطة بالاغشية ، وبالتالي تسيطر على الانتساخ والحركة وتقلصات الخلية والافراز وبذا تؤثر في مظاهر كثيرة في الخلية . ومن الامثلة المنظمة Adenylate Cyclase الذي يتنج cAMP Messenger . واضطراب وظائفها في نقل الإشارات يساهم في تطور عدد من الاعتلالات منها داء السكري والحساسية والعمى والاكتئاب وأمراض القلب الوعائية وأنواع خاصة من السرطانات فضلاً عن اعتلالات أخرى وتراكيبها موضحة في الاتي :

والالية العامة موضحة في الشكل الاتي :

ويوجد في الإنسان أكثر من 350 بروتين مع مستلماتها الخلوية التي تستطيع تمييز عددا من الهرمونات وعوامل النمو وغيرها من جزئيات الإشارة . وتوجد على أنواع تقسم الى عائلتين ، المتباينة Heterotrimeric G Proteins وتسمى بروتينات G الكبيرة وهذه تتكون من ثلاث وحدات فرعية هي ألفا ، وبيتا وكاما ، وعائلة ثانية تسمى بروتينات G الصغيرة التي تتراوح أوزانها الجزيئية 20 - 25 كيلو دالتون وهي مشابهة للوحدة ألفا من العائلة الكبيرة وهي Monomeric وتساهم ايضاً في نقل الإشارات .
أما مستلماتها فتقسم الى 6 مجاميع و أصناف ( F-A ) وكل منها يختص باستلام إشارات معينة .
تساهم البروتينات في عدد كبير من الفعاليات الفسلجية في الجسم وتقوم بنقل الإشارات بعد ارتباط جزئيات الإشارة بمستلماتها وتؤدي الى تغيير في شكل البروتين الذي يساعد في تنشيط مسارات داخل الخلية وتعتمد فعالياتها على عملية الفسفرة بالدرجة الرئيسة . البعض من جوانب فعالية البروتينات موضحة في الشكل الآتي :