【G蛋白名词解释】G蛋白，全称为“Guanine nucleotide-binding protein”，即鸟苷酸结合蛋白，是一类在细胞信号传导过程中起关键作用的蛋白质。它们广泛存在于真核细胞中，尤其在膜受体与细胞内效应器之间起到桥梁作用，参与多种生理过程，如神经传递、激素调节和免疫反应等。
一、G蛋白的基本概念
G蛋白是由α、β、γ三个亚基组成的异源三聚体，其中α亚基具有GTP酶活性，能够结合GTP或GDP。当细胞受到外界信号刺激时，G蛋白会通过与受体结合而被激活，从而启动下游信号通路。
二、G蛋白的分类
根据α亚基的不同，G蛋白可分为以下几类：
| 类型 | 亚基组成 | 功能 |
| Gs | αs | 激活腺苷酸环化酶，增加cAMP水平 |
| Gi | αi | 抑制腺苷酸环化酶，降低cAMP水平 |
| Gq | αq | 激活磷脂酶C，促进IP3和DAG生成 |
| G12/13 | α12/α13 | 参与Rho家族小G蛋白的调控 |
| Gz | αz | 调控钾离子通道和某些受体功能 |
三、G蛋白的作用机制
G蛋白的工作机制可以分为以下几个步骤：
1. 静息状态：G蛋白处于GDP结合状态，与βγ亚基紧密结合。
2. 受体激活：当细胞外配体（如激素、神经递质）与G蛋白偶联受体（GPCR）结合后，受体构象发生变化。
3. G蛋白激活：受体促使G蛋白α亚基释放GDP，并结合GTP，导致α亚基与βγ亚基分离。
4. 信号传递：α亚基或βγ亚基分别激活不同的效应器（如腺苷酸环化酶、磷脂酶C等）。
5. 信号终止：GTP被水解为GDP，使α亚基重新与βγ亚基结合，恢复到静息状态。
四、G蛋白的功能意义
G蛋白在细胞信号转导中扮演着核心角色，其功能包括：
- 调节细胞代谢：如通过cAMP调控糖原分解和脂肪代谢。
- 影响细胞增殖与分化：某些G蛋白信号通路参与细胞周期调控。
- 参与神经系统功能：如多巴胺受体通过G蛋白介导神经信号传递。
- 免疫调节：部分G蛋白参与免疫细胞的信号响应。
五、G蛋白相关疾病
G蛋白功能异常可能导致多种疾病，例如：
- 高血压：某些G蛋白突变会影响血管张力调节。
- 癌症：G蛋白信号通路的异常激活可能促进肿瘤生长。
- 遗传性疾病：如某些先天性失明与G蛋白基因突变有关。
总结
G蛋白是细胞信号传导系统中的重要组成部分，通过与受体和效应器的相互作用，实现对外界信号的精准响应。了解G蛋白的结构、功能及其调控机制，对于研究生命活动、开发药物及治疗相关疾病具有重要意义。