Het belangrijkste verschil tussen heteromeer G-eiwit en monomeer G-eiwit is dat heteromeer G-eiwit een groot membraan-geassocieerd G-eiwit is dat bestaat uit alfa (α), bèta (β) en gamma (γ) subeenheden, terwijl monomeer G-eiwit is een klein membraan-geassocieerd G-eiwit dat alleen uit een alfa-subeenheid bestaat.
G-eiwitten (guanine-nucleotide-bindende eiwitten) zijn een familie van eiwitten die fungeren als moleculaire schakelaars in de cellen. Ze zijn betrokken bij het verzenden van signalen van een verscheidenheid aan stimuli buiten een cel naar het interieur. G-eiwitten kunnen worden ingedeeld in twee verschillende families van eiwitten: heteromeer G-eiwit en monomeer G-eiwit. Heteromeer G-eiwit is een groot eiwit, terwijl het monomeer G-eiwit een klein eiwit is.
Wat is heteromeer G-eiwit?
Heteromere G-eiwit is een groot G-eiwit dat bestaat uit alfa- (α), bèta- (β) en gamma- (γ) subeenheden. Heteromere G-eiwit vormt een heterotrimeer complex. Het grootste niet-structurele verschil tussen heterotrimeer en monomeer G-eiwit is dat heterotrimeer G-eiwit direct bindt aan zijn celoppervlakreceptor (G-eiwit-gekoppelde receptoren). De alfa-subeenheid van heteromeer G-eiwit is meestal bevestigd aan een GTP of GDP die dient als een aan- of uitschakelaar voor de activering van het G-eiwit.
Figuur 01: Heteromere G-eiwit
Wanneer liganden binden aan een GPCR, verwerft de GPCR het GEF-vermogen (guanine nucleotide exchange factor). Dit activeert het G-eiwit door het GDP op de alfa-subeenheid uit te wisselen met GTP. De binding van GTP aan de alfa-subeenheid resulteert in een structurele verandering en dissociatie van de alfa-subeenheid van de rest van het G-eiwit. In het algemeen bindt de alfa-subeenheid membraangebonden effectoreiwitten voor de stroomafwaartse signaalcascade. Ook het bèta-gammacomplex kan deze functie vervullen. Verder zijn heteromere G-eiwitten betrokken bij routes zoals de cAMP/PKA-route, ionkanalen, MAPK en PI3K.
Wat is monomeer G-eiwit?
Monomeer G-eiwit is een klein membraan-geassocieerd G-eiwit dat alleen uit een alfa-subeenheid bestaat. Het kleine monomere G-eiwit is homoloog aan de alfa-subeenheid van het grote heteromere G-eiwit. Deze familie van kleine GTPasen omvat de RAS-superfamilie, die verder is opgesplitst in subfamilies op basis van structurele, sequentie- en functionele overeenkomsten. Bovendien speelt elke onderfamilie van kleine GTPasen een iets andere rol die van vitaal belang is bij de regulatie van intracellulaire signaalroutes.
Figuur 02: Monomeer G-eiwit
Net als de alfa-subeenheid van groot heteromeer G-eiwit, wisselt klein monomeer G-eiwit af tussen een aan-toestand (gebonden aan GTP) en een uit-toestand (gebonden aan GDP). Daarom functioneren monomere G-eiwitten als binaire schakelaars die cytosolische signaalroutes reguleren. De bovenstaande GDP/GTP-cyclus wordt gecontroleerd door twee soorten regulerende eiwitten die zijn geassocieerd met monomere G-eiwitten. Guanine-uitwisselingsfactoren (GEF's) bevorderen de vorming van actieve of GTP-gebonden vorm van monomeer G-eiwit (RAS-eiwit), terwijl GTPase-activerende eiwitten (GAP's) GTPase-activiteit versnellen en de inactieve of GDP-gebonden vorm van monomeer G-eiwit (RAS-eiwit) bevorderen
Wat zijn de overeenkomsten tussen heteromeer G-eiwit en monomeer G-eiwit?
- Heteromere G-eiwit en monomeer G-eiwit zijn de twee soorten G-eiwitten.
- De alfa-subeenheid van heteromeer G-eiwit is structureel verwant aan het monomere G-eiwit.
- Beide eiwitten binden aan GTP en hydrolyseren het tot GDP, waardoor ze fungeren als moleculaire schakelaars.
- De snelheid van GTP-hydrolyse die door beide eiwitten wordt gekatalyseerd, kan worden verhoogd door GAP-eiwitten.
- Ze zijn vastgemaakt aan het binnenoppervlak van het plasmamembraan door middel van post-translationele lipidenmodificaties.
Wat is het verschil tussen heteromeer G-eiwit en monomeer G-eiwit?
Heteromeer G-eiwit is een groot membraan-geassocieerd G-eiwit dat bestaat uit alfa (α), bèta (β) en gamma (γ) subeenheden, terwijl monomeer G-eiwit een klein membraan-geassocieerd G-eiwit is van alleen de alfa-subeenheid. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen heteromeer G-eiwit en monomeer G-eiwit. Verder bindt heterotrimeer G-eiwit direct aan zijn celoppervlakreceptor (G-eiwit-gekoppelde receptoren). Aan de andere kant bindt monomeer G-eiwit indirect aan zijn celoppervlakreceptor (G-eiwit-gekoppelde receptoren).
De onderstaande infographic presenteert de verschillen tussen heteromeer G-eiwit en monomeer G-eiwit in tabelvorm voor zij aan zij vergelijking.
Samenvatting – Heteromere G-eiwit versus monomeer G-eiwit
G-eiwitten zijn een familie van eiwitten die fungeren als moleculaire schakelaars in de cellen. Heteromere G-eiwit en monomeer G-eiwit zijn de twee soorten G-eiwitten. Heteromeer G-eiwit is een groot membraan-geassocieerd G-eiwit dat bestaat uit alfa (α), bèta (β) en gamma (γ) subeenheden. Monomeer G-eiwit is een klein membraan-geassocieerd G-eiwit dat alleen uit een alfa-subeenheid bestaat. Dit vat dus het verschil samen tussen heteromeer G-eiwit en monomeer G-eiwit.
