Klíčový rozdíl mezi receptory vázanými na G protein a receptory vázanými na enzymy spočívá v tom, že receptory vázané na G protein se vážou s extracelulárním ligandem a aktivují membránový protein zvaný G-protein, zatímco receptory vázané na enzymy se váží s extracelulárním ligand a způsobit enzymatickou aktivitu na intracelulární straně.
U mnohobuněčných organismů spolu buňky komunikují prostřednictvím chemických signálů. Buňky odesílají zprávy i přijímají zprávy. Prostřednictvím těchto zpráv jsou koordinovány všechny činnosti probíhající v organismu. Parakrinní, endokrinní, autokrinní a přímá signalizace jsou čtyři hlavní typy buněčných signalizačních mechanismů. Buňky přijímají signály prostřednictvím receptorů. Tyto receptory mohou být intracelulární receptory nebo buněčné povrchové receptory. Intracelulární receptory jsou přítomny v cytoplazmě, zatímco receptory buněčného povrchu jsou přítomny na vnější straně buněčné membrány. Existují tři hlavní typy buněčných povrchových receptorů, jako jsou receptory spojené s iontovými kanály, receptory spojené s G proteinem a receptory spojené s enzymem.
Co jsou receptory spojené s G proteinem?
G protein-spojené receptory jsou typem transmembránových proteinů. Jak jejich název napovídá, tyto receptory spolupracují s G proteiny, které se spojují s GTP. GTP je molekula jako ATP, která poskytuje energii G proteinům, aby fungovaly. Když se ligand naváže na receptor spojený s G proteinem, podstoupí konformační změnu takovým způsobem, že může interagovat s G proteinem.
Obrázek 01: G Receptory spojené s proteinem
Neaktivní forma G proteinu se transformuje na aktivní formu a dělí se na dvě části (alfa a beta podjednotky) přeměnou GTP na GDP a využitím uvolněné energie. Tyto podjednotky se pak oddělí od receptoru spřaženého s G proteinem a interagují s jinými proteiny, aby spustily buněčné reakce. Receptory spřažené s G proteinem mají strukturálně sedm transmembránových domén, které se rozprostírají přes membránu.
Co jsou to receptory vázané na enzym?
Receptory vázané na enzymy jsou dalším typem receptorů na povrchu buněk nebo transmembránových receptorů. Když se extracelulární ligand váže s receptorem spojeným s enzymem, tato vazba způsobuje enzymatickou aktivitu uvnitř buňky. Enzym aktivuje a spustí řetězec událostí v buňce, který nakonec vede k reakci. Proto mají tyto receptory intracelulární doménu, která se spojuje s enzymem. V některých případech tato intracelulární doména sama funguje jako enzym nebo interaguje přímo s enzymem. Strukturně mají receptory spojené s enzymem velké extracelulární a intracelulární domény a membránu překlenující jednu alfa-helikální oblast.
Obrázek 02: Receptory vázané na enzym
Receptor tyrosinkinázy je receptor vázaný na enzym. Je to typ receptorového proteinu zapojeného do většiny buněčných signálních drah. Jak název napovídá, receptorové tyrosinkinázy jsou kinázové enzymy. Kináza je enzym, který katalyzuje přenos fosfátových skupin na substrát. Tyto receptory obsahují tyrosinkinázy, které přenášejí fosfátovou skupinu z ATP na tyrosin.
Receptorová tyrosinkináza má dva podobné monomery. Jakmile se signální molekula naváže na vazebné místo receptoru, dva monomery se spojí a vytvoří dimer. Poté kinázy fosforylují ATP a ke každému ze šesti tyrosinů přidají fosfátové skupiny. Dimer se tedy fosforyluje, což je plně aktivovaná tyrosinkináza. Aktivovaná tyrosinkináza vysílá signály dalším molekulám buňky a zprostředkovává přenos signálu. Nejdůležitější vlastností receptorové tyrosinkinázy je, že může aktivovat více signálních drah, a když se aktivuje, může vytvořit více buněčných odpovědí najednou.
Jaké jsou podobnosti mezi receptory vázanými na protein G a receptory vázanými na enzym?
- Receptory spojené s proteinem G a receptory spojené s enzymem jsou dvě kategorie receptorů na buněčném povrchu.
- Jsou to transmembránové proteiny.
- Jsou specifické pro jednotlivé typy buněk.
- Zpočátku zůstávají neaktivní a poté se aktivují po navázání ligandu na receptor.
Jaký je rozdíl mezi receptory vázanými na protein G a receptory vázanými na enzym?
G protein-spojené receptory jsou buněčné povrchové receptory, které aktivují G proteiny po navázání s extracelulárním ligandem. Naproti tomu receptory spojené s enzymem jsou receptory buněčného povrchu, které se aktivují enzymem a spouští řetězec událostí v buňce. Toto je klíčový rozdíl mezi receptory spojenými s G proteinem a receptory spojenými s enzymem. Navíc receptory spojené s G proteinem mají sedm transmembránových domén rozprostírajících se přes membránu, zatímco receptory spojené s enzymem mají membránu pokrývající jednu alfa-helikální oblast.
Níže uvedená infografika poskytuje další srovnání týkající se rozdílu mezi receptory vázanými na G protein a receptory vázanými na enzymy.
Shrnutí – Receptory vázané na G protein vs receptory vázané na enzym
Receptory spojené s G proteinem a receptory spojené s enzymem jsou dva typy transmembránových receptorů. Receptory spojené s G proteinem se vážou s extracelulárním ligandem a aktivují membránový protein nazývaný G protein. Aktivace G proteinu spouští buněčné reakce. Na druhé straně se receptory spojené s enzymem vážou s extracelulárními ligandy a aktivují enzymy, které spouštějí řetězec událostí v buňce, který nakonec vede k reakci. Proto se intracelulární domény těchto receptorů spojují s enzymy. Toto je shrnutí rozdílu mezi receptory spojenými s G proteinem a receptory spojenými s enzymem.
