细胞生物学 什么是分子开关,试述其类型与功能
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发布时间：2022-05-16 10:08
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时间：2023-11-01 17:33
分子开关
(1) GTP 酶分子开关*蛋白
*蛋白构成细胞内 GTP 酶超家族,包括三聚体 GTP 结合蛋白和如 Ras 和类 Ras 蛋白的单体 GTP 结合蛋白。所有 GTP 酶开关蛋白都有两种状态:一是与 GTP 结合呈活化(开启)状态,进而改变特殊靶蛋白的活性;二是与 GDP 结合,处于失活(关闭)状态。 GTP 酶开关蛋白通过两种状态的转换控制下游靶蛋白的活性。信诱导的开关*蛋白从失活态向活化态的转换,
由鸟苷酸交换因子( guanine nucleotide - exchange factoj GEF ）
所介导, GEF 引起 GDP 从开关蛋白释放,继而结合 GTP 并引发开关*蛋白( G 蛋白)构象改变使其活化;随着结合的 GTP 的水解形成 GDP 和 Pi ,开关*蛋白又恢复成失活的关闭状态; GTP 的水解速率又被 GTP 酶促进蛋白( GTPase - accelerating proteirGAP )和 G 蛋白信号调节子( regulator of G protein - signaling RGS )所促进,被鸟苷酸解离抑制物( guanine nucleotide dissociation inhibitot , GDD 所抑制
(2)蛋白激酶/蛋白磷酸酶
一类最普遍存在的分子开关机制是通过蛋白激酶( protein kinase )使靶蛋白磷酸化,通过蛋白磷酸酶( protein phosphatase )使靶蛋白去磷酸化,从而调节靶蛋白的活性, 蛋白质磷酸化和去磷酸化可为细胞提供一种“开关”机制,使各种靶蛋白处于“开启”或“关闭”的状态 。蛋白质磷酸化和去磷酸化可以改变蛋白质的电荷并改变蛋白质构象,从而导致该蛋白质活性的增强或降低,是细胞内普遍存在的种调节机制,蛋白激酶和蛋白磷酸酶在几乎所有的信号通路中被普遍使用。在代谢调节、基因表达、周期*中具有重要作用
(3)钙调蛋白
Ca 2+作为胞内第二信使,在*细胞对多种信号的应答反应中发挥基本作用, 钙调蛋( calmolin , CaM )是细胞质中普遍存在的小分子蛋白,有148个氨基酸残基,每个 CaM 分子具有4个 Ca 2+结合位点,它作为行使多种功能的分子开关蛋白介导多种 Ca 的细胞效应, CaM 可通过与 Ca2+的结合或解离而分别处于活化或失活的“开启”或“关闭”状态。形成的 Ca2+-CaM 复合物可结合多种酶及其他靶蛋白,并修饰其活性。
热心网友
时间：2023-11-01 17:33
分子开关是指通过激活机制或失活机制精确控制细胞内一系列信号传递的级联反应的蛋白质。
细胞内信号传递作为分子开关的蛋白质可分两类：一类开关蛋白（switch protein）的活性由蛋白激酶使之磷酸化而开启，由蛋白磷酸酯酶使之去磷酸化而关闭，许多由可逆磷酸化控制的开关蛋白是蛋白激酶本身，在细胞内构成信号传递的磷酸化级联反应；另一类主要开关蛋白由GTP结合蛋白组成，结合GTP而活化，结合GDP而失活。
它们可以在纳米世界中发送信息遥控正常大小的传感器。
