תרגיל 2

1. תרגיל 2 הרצפטור והמתווך- GPCR and G proteins

2. Pathway for the synthesis of catecholamines Tyrosine Hydroxylase Dopa decarboxylase Dopamine- b-hydroxylase Norepinephrine- transmethylase

3. A B

4. Dopaminergic Neurons Tyrosine Hydroxylase Na+ Tyrosine Dopa MAO Dopamine Ca++  Dopamine is converted to epinephrine Receptor

6. הוכחת היות הרצפטור והגורם המפעיל (אפקטור) גופים נפרדים • מסקנות: • המעכב לא פגע ברצפטור. • המעכב פגע באנזים המייצר cAMP. • הרצפטור והגורם המפעיל (אפקטור) הם גופים נפרדים.

7. הוכחה כי G protein מתווך בין הרצפטור לבין האפקטור: החזרת יצור c-AMP המושרה ע"י אדרנלין, בזכות הוספת תת יחידה a של G- protein לתאים בעלי רצפטור ואדניליל ציקלאז תקינים אך חסרי יכולת לייצר c-AMP. מסקנה: G- protein מתווך את העברת הסיגנל בין הרצפטור לבין האדניליל ציקלאז. (המוטציה שגרמה לשרידות התאים היתה בתת יחידה a של ה G- protein-).

8. ליגנד L Effector  G אדנילאט ציקלאז PLCועוד  מתווך- חלבון G רצפטור- GPCR-7TM Signal מליגנד ועד אפקטור: דרך הרצפטור והמתווך

9. 4 subtypes M.wt 40-45kDa • 16 genes  • binds GTP • activation of 2nd mess.    • 5 subtypes M.wt 35-39kDa • also activates 2nd mess.   G-proteins G-protein subunits • Soluble heterotrimeric proteins • Plasmamembrane-bound  fatty acyl groups • Three subunits 12 subtypes M.wt 5-10kDa

10. Gq G12/13 Gi/o Gs         G-proteins G-protein subtypes • increased synthesis of cAMP • activation of Ca2+ and K+ channels • inhibition of cAMP production • inhibition of Ca2+ channels • activation of GIRK K+ channels • mediates signalling between GPCRs and RhoA (GTPase) • function under investigation • activation of PLC leading to • activation of PKC (DAG) • intracellular Ca2+ release (IP3)

13. חלבוני G טרימרים- מבנה ופעילות

14. קשר אתרי: R-O-R קשר תיואתרי: R-S-R. O O קשר אסטרי: R-C-O-R קשר תיואסטרי: R-C-S-R. עיגון בממברנה- מודיפיקציות שלאחר התרגום פרנזילציה או גרניל גרנילציה:קשר תיואתרי (חזק מאוד) CSC מריסטלציה: קשר אמידי (חזק). פלמיטואילציה: קשר תיואסטרי (הפיך)

15. עיגון בממברנה- חלבוני G טרימרים הקצה ה-N’ של תת יחידה a עובר מיריסטילציה. קשר אמידי קושר בין חומצת שומן myristoyl לבין גליצין בקצה החנקני של תת יחידה a ובכך מעגן אותה לממברנה. קשר זה כמעט אינו הפיך. הקצה ה- c’ של הרצפטור עובר פלמיטואילציה. קשרתיואסטרי קושר בין חומצת שומן plmitoyl CoA לבין ציסטאין בקצה הפחמני של הרצפטור ובכך מעגן אותו לממברנה. קשר זה הוא הפיך. הקצה ה-C’ של תת יחידה γ עובר פרנזילציה או גרניל גרנילציה. קשרתיואתרי קושר בין חומצת שומן farnesyl או geranylgeranyl לבין ציסטאין בתת יחידה γ(במוטיב CAAX) ובכך מעגן אותה לממברנה. קשר זה אינו הפיך.

16. בין מאות רצפטורים 7TM לעשרים חלבוני Gα הספציפיות במעבר הסיגנל • עוצמת הפעלת חלבון ה G. • קומבינציות שונות של ההטרוטרימר. • שונות רקמתית. • יכולת חלבוני ה-G לעבור אינטראקציה עם חלבונים שונים.