Het belangrijkste verschil tussen G-eiwit-gekoppelde receptoren en enzym-gekoppelde receptoren is dat G-eiwit-gekoppelde receptoren binden met een extracellulair ligand en een membraaneiwit activeren dat een G-eiwit wordt genoemd, terwijl enzym-gekoppelde receptoren binden met een extracellulair ligand en veroorzaken enzymatische activiteit aan de intracellulaire kant.
In meercellige organismen communiceren cellen met elkaar via chemische signalen. Cellen verzenden berichten en ontvangen berichten. Door deze berichten worden alle activiteiten die binnen het organisme plaatsvinden gecoördineerd. Paracriene, endocriene, autocriene en directe signalering zijn de vier belangrijkste soorten celsignaleringsmechanismen. Cellen ontvangen signalen via receptoren. Deze receptoren kunnen intracellulaire receptoren of celoppervlakreceptoren zijn. Intracellulaire receptoren zijn aanwezig in het cytoplasma, terwijl celoppervlakreceptoren aanwezig zijn aan de buitenzijde van het celmembraan. Er zijn drie hoofdtypen celoppervlakreceptoren als ionkanaal-gekoppelde receptoren, G-eiwit-gekoppelde receptoren en enzym-gekoppelde receptoren.
Wat zijn G-proteïne-gekoppelde receptoren?
G-eiwitgebonden receptoren zijn een soort transmembraaneiwitten. Zoals hun naam al doet vermoeden, werken deze receptoren met de G-eiwitten die associëren met GTP. GTP is een molecuul zoals ATP dat energie levert voor G-eiwitten om te werken. Wanneer een ligand zich bindt aan de G-eiwit-gekoppelde receptor, ondergaat het een conformationele verandering op een manier dat het kan interageren met het G-eiwit.
Figuur 01: G-proteïne-gekoppelde receptoren
De inactieve vorm van het G-eiwit transformeert in de actieve vorm en verdeelt zich in twee delen (alfa- en bèta-subeenheden) door GTP om te zetten in GDP en de vrijgekomen energie te gebruiken. Deze subeenheden scheiden zich vervolgens van de G-eiwit-gekoppelde receptor en interageren met andere eiwitten om celreacties op gang te brengen. Structureel hebben G-eiwit-gekoppelde receptoren zeven transmembraandomeinen die zich over het membraan uitstrekken.
Wat zijn enzymgebonden receptoren?
Enzymgekoppelde receptoren zijn een ander type celoppervlakreceptoren of transmembraanreceptoren. Wanneer een extracellulair ligand bindt aan een enzymgebonden receptor, veroorzaakt deze binding enzymatische activiteit in de cel. Een enzym activeert en zet een reeks gebeurtenissen in de cel op gang die uiteindelijk tot een reactie leiden. Daarom hebben deze receptoren een intracellulair domein dat associeert met een enzym. In sommige gevallen werkt dit intracellulaire domein zelf als een enzym of interageert het direct met een enzym. Structureel hebben enzymgebonden receptoren grote extracellulaire en intracellulaire domeinen en een membraan-overspannend enkel alfa-helix gebied.
Figuur 02: Enzym-gekoppelde receptoren
Receptortyrosinekinase is een enzymgebonden receptor. Het is een type receptoreiwit dat betrokken is bij de meeste celsignaleringsroutes. Zoals de naam al aangeeft, zijn receptortyrosinekinasen kinase-enzymen. Kinase is een enzym dat de overdracht van fosfaatgroepen naar een substraat katalyseert. Deze receptoren bevatten tyrosinekinasen die een fosfaatgroep overdragen van ATP naar tyrosine.
Receptortyrosinekinase heeft twee vergelijkbare monomeren. Zodra een signaalmolecuul bindt met de bindingsplaats van de receptor, komen twee monomeren samen en vormen een dimeer. Vervolgens fosforyleren kinasen ATP en voegen fosfaatgroepen toe aan elk van de zes tyrosines. Dimeer wordt dus gefosforyleerd, wat een volledig geactiveerd tyrosinekinase is. Geactiveerd tyrosinekinase stuurt signalen naar andere moleculen van de cel en bemiddelt bij signaaloverdracht. Het belangrijkste kenmerk van receptortyrosinekinase is dat het meerdere signaalroutes kan activeren, en wanneer het wordt geactiveerd, kan het meerdere celreacties tegelijk creëren.
Wat zijn de overeenkomsten tussen G-eiwitgekoppelde receptoren en enzymgekoppelde receptoren?
- G-eiwitgebonden receptoren en enzymgebonden receptoren zijn twee categorieën celoppervlakreceptoren.
- Het zijn transmembraaneiwitten.
- Ze zijn specifiek voor individuele celtypes.
- Aanvankelijk blijven ze inactief en worden dan actief na binding van een ligand aan de receptor.
Wat is het verschil tussen G-eiwit-gekoppelde receptoren en enzym-gekoppelde receptoren?
G-eiwitgebonden receptoren zijn de celoppervlakreceptoren die G-eiwitten activeren na binding met een extracellulair ligand. Daarentegen zijn enzymgebonden receptoren de receptoren op het celoppervlak die worden geactiveerd met een enzym en een reeks gebeurtenissen in de cel in gang zetten. Dit is dus het belangrijkste verschil tussen G-eiwit-gekoppelde receptoren en enzym-gekoppelde receptoren. Bovendien hebben aan G-eiwit gekoppelde receptoren zeven transmembraandomeinen die zich over het membraan uitstrekken, terwijl enzymgebonden receptoren een membraan hebben dat een enkel alfa-helixgebied overspant.
De onderstaande infographic biedt meer vergelijkingen met betrekking tot het verschil tussen G-eiwit-gekoppelde receptoren en enzym-gekoppelde receptoren.
Samenvatting – G-eiwitgekoppelde receptoren versus enzymgekoppelde receptoren
G-eiwitgebonden receptoren en enzymgebonden receptoren zijn twee soorten transmembraanreceptoren. G-eiwit-gekoppelde receptoren binden met een extracellulair ligand en activeren een membraaneiwit dat G-eiwit wordt genoemd. G-eiwitactivering triggert celreacties. Aan de andere kant binden enzymgebonden receptoren met extracellulaire liganden en activeren ze enzymen die een reeks gebeurtenissen in de cel op gang brengen die uiteindelijk tot een reactie leiden. Daarom associëren de intracellulaire domeinen van deze receptoren zich met enzymen. Dit is dus de samenvatting van het verschil tussen G-eiwit-gekoppelde receptoren en enzym-gekoppelde receptoren.
