GPCR

G-protein được gồm 3 thành phần: tiểu đơn vị α có KLPT ~39–45 kDa, tiểu đơn vị β có KLPT ~37 kDa và tiểu đơn vị γ có KLPT ~8 kDa

 

Thụ thể bắt cặp với G protein (G protein-coupled receptor - GPCR), còn có tên là thụ thể bảy vực xuyên màng, thụ thể 7TMs, thụ thể bảy đoạn xoắn ốc, thụ thể uốn khúc hình rắn, thụ thể liên kết với G protein , là một họ protein lớn bao hàm những thụ thể màng sinh chất có khả năng cảm nhận được các phân tử bên ngoài tế bào và qua đó kích thích các quá trình truyền dẫn tín hiệu để dẫn đến kết quả cuối cùng là tạo ra phản ứng thích hợp cho tế bào.  Các thụ thể liên kết G protein (GPCRs) là một trong các phân tử quan trọng trong hệ thống truyền tin tế bào. Đó là các protein nằm trên màng tế bào. Tên gọi thụ thể liên kết G protein là để nói đến cơ chế truyền tín hiệu phổ biến nhất thông qua thụ thể đó là các protein có thể liên kết với GTP ở bên trong tế bào. Các protein tiếp nhận nhiều loại tín hiệu sinh lý ở bên ngoài tế bào. Các tín hiệu có thể là sự thay đổi ở nồng độ peptide, hormone, lipid, chất dẫn truyền thần kinh, ion, chất có mùi, chất có vị hoặc là các chùm photons đến mắt. GPCR sau đó chuyển hóa các tín hiệu này vào bên trong tế bào và kích hoạt một chuỗi các phản ứng tương ứng có sự tham gia của nhiều protein, nucleotide hay ion kim loại, và cuối cùng dẫn đến một thông điệp hay một phản ứng sinh lý tế bào thích ứng.

Có hai quá trình dẫn truyền tín hiệu chủ yếu có sự góp mặt của thụ thể GCPR:

·       Quá trình AMP vòng và

·       Quá trình phosphatidylinositol.

Khi một phối thể bám vào GPCR, nó khiến cấu hình của GPCR thay đổi và điều này cho phép GPCR hoạt động như một nhân tố trao đổi guanine nucleotide (guanine nucleotide exchange factor - GEF). Tức là GPCR sẽ hoạt hóa một G protein đi kèm với nó bằng việc trao đổi GDP của nó cho một GTP. Tiểu đơn vị α của protein cùng với GTP đó lúc này có thể tách rời khỏi các tiểu đơn vị β và γ để tác động đến các protein dẫn truyền tín hiệu nội bào hay các protein chức năng đích; cái này tùy thuộc vào tiểu đơn vị α thuộc vào loại gì (G_αs, G_αi/o, G_αq/11, G_α12/13).^[5]

GPCRs là một trong những mục tiêu quan trọng cho các thuốc điều trị đích, có khoảng 34% thuốc điều trị đích nhắm tới 108 thành viên của họ thụ thể này được phê chuẩn từ Hội quản lý thực phẩm và thuốc (FDA). Lượng bán ra toàn cầu của những loại thuốc này ước lượng là 180 tỉ đô US trong năm 2018.

Số lượng của liên họ GPCR chưa được xác định chính xác, nhưng có ít nhất 831 Gen Người khác nhau (hay nói cách khác chiếm khoảng 4% trong bộ gen mã hóa cho protein) được dự đoán là mã hóa cho họ protein này từ kết quả phân tích Giải trình tự ADN từ bộ gen^[7][8]. Mặc dù có rất nhiều cách để phân loại được đưa ra, liên họ này về cơ bản được chia làm 3 nhóm chính (A,B, và C) mà không có trình tự tương đồng được phát hiện giữa các nhóm.

GPCR có mặt trong nhiều quá trình sinh lý của cơ thể, tỉ như:

1.   Vai trò trong thị giác: GPCR opsin sử dụng một phản ứng quang đồng phân hóa để chuyển các bức xạ điện từ thành các tín hiệu tế bào. Ví dụ như rhodopsin sử dụng sự chuyển đổi võng mạc 11-cis thành võng mạc tất cả trans nhằm phục vụ mục đích này.

2.   Vai trò trong khứu giác: thụ thể của biểu mô khứu giác bám vào các chất thơm (thụ thể chất thơm) và các pheromone (thụ thể xương lá mía).

3.   Điều chỉnh tính khí và hành vi: các thụ thể trong não động vật có vú bám vào một số chất dẫn truyền thần kinh, bao gồm serotonin, dopamine, axít Gamma-aminobutyric (GABA), và glutamate.

4.   Điều hòa các hoạt động của hệ miễn dịch và phản ứng sưng viêm: thụ thể chemokine bám vào các phối thể có vai trò trung gian giữa sự liên lạc của tế bào với hệ thống miễn dịch; các thụ thể như histamine bám vào các chất môi giới sưng viêm và tác động vào các tế bào đích trong phản ứng sưng viêm.

5.   Truyền tín hiệu trong hệ thần kinh tự chủ: cả hệ thần kinh giao cảm và hệ thần kinh phó giao cảm đều được điều tiết bởi các quá trình liên quan tới GPCR, chúng chịu trách nhiệm trong việc kiểm soát nhiều chức năng tự động của cơ thể tỉ như huyết áp, nhịp tim và quá trình tiêu hóa.

6.   Cảm nhận số phận của tế bào: vai trò mới của GPCR trong việc điều tiết "số phận" của tế bào.

PCR là một protein xuyên màng trong đó bảy vực của nó nằm xuyên qua lớp màng sinh chất, chúng là các chuỗi xoắn xuyên màng. Phần nằm bên ngoài tế bào của thụ thể có thể được glycosylat hóa. Các vòng nằm ở bên ngoài tế bào của GCPR cũng bao hàm các cysteine hình thành nên các liên kết disulfide để ổn định cấu trúc của thụ thể. Một vài protein xoắn xuyên màng (channelrhodopsin) giống như GPCR có thể bao hàm các kênh ion nằm trong protein đó