Kľúčový rozdiel medzi receptormi spojenými s G proteínom a receptormi spojenými s enzýmami je ten, že receptory spojené s G proteínom sa viažu s extracelulárnym ligandom a aktivujú membránový proteín nazývaný G-proteín, zatiaľ čo receptory spojené s enzýmom sa viažu s extracelulárnym ligand a spôsobujú enzymatickú aktivitu na intracelulárnej strane.
V mnohobunkových organizmoch bunky medzi sebou komunikujú prostredníctvom chemických signálov. Bunky odosielajú správy aj prijímajú správy. Prostredníctvom týchto správ sú koordinované všetky aktivity prebiehajúce v organizme. Parakrinná, endokrinná, autokrinná a priama signalizácia sú štyri hlavné typy mechanizmov bunkovej signalizácie. Bunky prijímajú signály prostredníctvom receptorov. Týmito receptormi môžu byť intracelulárne receptory alebo receptory bunkového povrchu. Intracelulárne receptory sú prítomné v cytoplazme, zatiaľ čo receptory bunkového povrchu sú prítomné na vonkajšej strane bunkovej membrány. Existujú tri hlavné typy receptorov bunkového povrchu ako receptory spojené s iónovými kanálmi, receptory spojené s G proteínom a receptory spojené s enzýmami.
Čo sú receptory spojené s G proteínom?
Receptory spojené s G proteínom sú typom transmembránových proteínov. Ako naznačuje ich názov, tieto receptory spolupracujú s G proteínmi, ktoré sa spájajú s GTP. GTP je molekula ako ATP, ktorá poskytuje energiu G proteínom, aby fungovali. Keď sa ligand naviaže na receptor spojený s G proteínom, podstúpi konformačnú zmenu takým spôsobom, že môže interagovať s G proteínom.
Obrázok 01: G Receptory spojené s proteínom
Neaktívna forma G proteínu sa transformuje na aktívnu formu a rozdelí sa na dve časti (alfa a beta podjednotky) premenou GTP na HDP a využitím uvoľnenej energie. Tieto podjednotky sa potom oddelia od receptora spojeného s G proteínom a interagujú s inými proteínmi, aby vyvolali bunkové reakcie. Štrukturálne majú receptory spojené s G proteínom sedem transmembránových domén, ktoré sa rozprestierajú cez membránu.
Čo sú to receptory spojené s enzýmom?
Receptory spojené s enzýmami sú ďalším typom receptorov na povrchu buniek alebo transmembránových receptorov. Keď sa extracelulárny ligand viaže na receptor spojený s enzýmom, táto väzba spôsobuje enzymatickú aktivitu vo vnútri bunky. Enzým aktivuje a spúšťa reťazec udalostí v bunke, ktoré nakoniec vedú k reakcii. Preto majú tieto receptory intracelulárnu doménu, ktorá sa spája s enzýmom. V niektorých prípadoch táto intracelulárna doména samotná funguje ako enzým alebo interaguje priamo s enzýmom. Štrukturálne majú receptory spojené s enzýmami veľké extracelulárne a intracelulárne domény a membránu prekrývajúcu jednu alfa-helikálnu oblasť.
Obrázok 02: Receptory spojené s enzýmom
Receptor tyrozínkinázy je receptor spojený s enzýmom. Je to typ receptorového proteínu zapojeného do väčšiny bunkových signálnych dráh. Ako už názov napovedá, receptorové tyrozínkinázy sú kinázové enzýmy. Kináza je enzým, ktorý katalyzuje prenos fosfátových skupín na substrát. Tieto receptory obsahujú tyrozínkinázy, ktoré prenášajú fosfátovú skupinu z ATP na tyrozín.
Receptorová tyrozínkináza má dva podobné monoméry. Akonáhle sa signálna molekula naviaže na väzobné miesto receptora, dva monoméry sa spoja a vytvoria dimér. Potom kinázy fosforylujú ATP a pridajú fosfátové skupiny ku každému zo šiestich tyrozínov. Dimér sa teda fosforyluje, čo je plne aktivovaná tyrozínkináza. Aktivovaná tyrozínkináza vysiela signály iným molekulám bunky a sprostredkúva prenos signálu. Najdôležitejšou charakteristikou receptorovej tyrozínkinázy je, že môže aktivovať viacero signálnych dráh, a keď sa aktivuje, môže vytvoriť viacero bunkových odpovedí naraz.
Aké sú podobnosti medzi receptormi spojenými s proteínom G a receptormi spojenými s enzýmom?
- Receptory spojené s proteínom G a receptory spojené s enzýmom sú dve kategórie receptorov na bunkovom povrchu.
- Sú to transmembránové proteíny.
- Sú špecifické pre jednotlivé typy buniek.
- Spočiatku zostávajú neaktívne a potom sa stanú aktívnymi po naviazaní ligandu na receptor.
Aký je rozdiel medzi receptormi spojenými s proteínom G a receptormi spojenými s enzýmom?
Receptory spojené s G proteínom sú receptory na bunkovom povrchu, ktoré aktivujú G proteíny po naviazaní na extracelulárny ligand. Na rozdiel od toho, receptory spojené s enzýmom sú receptory bunkového povrchu, ktoré sa aktivujú pomocou enzýmu a spúšťajú reťazec udalostí v bunke. Toto je kľúčový rozdiel medzi receptormi spojenými s G proteínom a receptormi spojenými s enzýmami. Navyše receptory spojené s G proteínom majú sedem transmembránových domén rozprestierajúcich sa cez membránu, zatiaľ čo receptory spojené s enzýmami majú membránu preklenujúcu jednu alfa-helikálnu oblasť.
Nižšie uvedená infografika poskytuje ďalšie porovnania týkajúce sa rozdielu medzi receptormi spojenými s G proteínom a receptormi spojenými s enzýmami.
Zhrnutie – Receptory spojené s G proteínom verzus receptory spojené s enzýmom
Receptory spojené s proteínom G a receptory spojené s enzýmom sú dva typy transmembránových receptorov. Receptory spojené s G proteínom sa viažu s extracelulárnym ligandom a aktivujú membránový proteín nazývaný G proteín. Aktivácia G proteínu spúšťa bunkové reakcie. Na druhej strane sa receptory spojené s enzýmami viažu na extracelulárne ligandy a aktivujú enzýmy, ktoré spúšťajú reťazec udalostí v bunke, ktorý nakoniec vedie k odpovedi. Preto sa intracelulárne domény týchto receptorov spájajú s enzýmami. Toto je zhrnutie rozdielu medzi receptormi spojenými s G proteínom a receptormi spojenými s enzýmami.
