يقوم العديد من الهرمونات الببتيدية (الجدول 1)إما بتنشيط (s) أو تثبيط (i) إنتاج cAMP من قبل محلقة الأدينيليل (المستفعلة). تتلاقى جملتان متوازيتان، واحدة منشطة (s) وأخرى مثبطة (i)، على جزيء تحفيزي واحد (C) من المستفعلة. تتألف كل جملة من مستقبل (Rs أو Ri) ومعقد تنظيمي (Gs أو (Gi من البروتينات G التي تتكون عادة من ثلاث وحيدات (ألفا وبيتا وغاما).

يختلف GS عن Gi بالوحيدة ألفا فقط حيث إما أن تكون منشطة (α_s) أو مثبطة (α_i)، وهي التي تنفصل خلال عملية الإشعار (أي تنشيط البروتين G بفعل المستقبل بعد ارتباط الهرمون به) وترتبط بالمستفعلة لتنشطها ( α_s) أو تتبطها (α_i)؛ أما بيتا وغاما فتبقيان مرتبطتين رغم انفصال الوحيدة ألفـــا عنهما خلال التنشيط الذي يتضمن أيضاً إحلال GTP مكان GDP على الوحيدة ألفا.

 يملك بروتين α_s فعالية إنزيمية داخلية تستطيع حلمهة GTP (جيتيباز GTPase)، ويتعطل الشكل النشيط GTP● α_s بحلمهة GTP إلى GDP، ليُعاد تشكيل المعقد G_s ثلاثي القسيمات (αβγ) ويصبح جاهزاً لدورة جديدة.

 وبالمحصلة، فارتباط الهرمون بمستقبله ينشط البروتين G الذي إما ينشط فعالية محلقة الأدينيليل فيزيد إنتاج cAMP من ATP الشكل (1) أو العكس، وفي الحالتين ستحصل استجابة داخل خلوية.

يسبب ذيفان الكوليرا ضم ريبوزيل  أحادي فسفات الأدينوزين إلى مه فتتعطل فعالية الجيتيباز ((GTPase الداخلية فيه ولا يُعاد تشكيل ثلاثي القسيمات ما يُبقي α_s في الشكل النشيط دائماً. أما ذيفان الشاهوق (السعال الديكي) فيعمل على ضم ريبوزيل أحادي فسفات الأدينوزين إلى α_i2 (الجدول 2) فيمنع تفارقها عن βγ ولا يمكن إنتاج الشكل الحر منها، ما يعني عدم معاكسة فعالية α_s في مثل هذه الخلايا من قبل الجملة المثبطة.

الجدول (1) تصنيف هرمونات المجموعة II-A .

الشكل (1) تنظيم الهرمونات للاستجابات الخلوية عبر PKA ( كيناز البروتين المعتمد على cAMP ). يتولد هذا النوكليوتيد بوساطة محلقة الادينيليل المنشطة ، ويرتبط بكيناز البروتين العاطل ما يؤدي لتحرير الوحيدة التحفيزية ( C) وتنشيطها لتقوم بفسفتة بعض البروتينات التي تعدل عمليات داخل خلوية .

الجدول (2) صنوف البروتينات G ووظائفها

توجد فصيلة كبيرة من البروتينات G وهي جزء من طائفة إنزيمات الجيتيباز (GTPase). ويمكن تصنيف فصيلة البروتينات G وفق تماثل التسلسل إلى أربع فصيلات كما هو موضح في الجدول 2 .وهناك 16 جينا للوحيدات ألفا و6 جينات للوحيدات بيتا و 12 جينا للوحيدات غاما. كما يوجد ثماني جزيئات متمايزة من محلقة الأدينيليل. والتوليفات المختلفة لهذه الوحيدات توفر عدداً كبيراً من المعقدات αβγ المحتملة.

تملك الوحيدات α والمعقد βγ أفعالاً مستقلة عما تمارسه على محلقة الأدينيليل (الشكل 2 والجدول 2). تنبه بعض أشكال α_i قنوات أيونات البوتاسيوم وتثبط قنوات أيونات الكالسيوم ولبعض جزيئات α_s تأثيرات معاكسة وتُنشط عناصر فصيلة G_q مجموعة الفسفوليباز C من الإنزيمات. كما ارتبطت المعقدات βγ بتنشيط قنوات أيونات البوتاسيوم والفسفوليباز C . كما تساهم البروتينات G في العديد من العمليات البيولوجية المهمة إضافة إلى عمل الهرمونات (الجدول 2) ومن الأمثلة اللافتة الإبصار والشم (α_OLF) ؛ وبعض الأمثلة المعروضة في الجدول تدخل في العديد من الآليات المرضية (الشاهوق والكوليرا وغيرهما) وبعضها هدف رئيس للعوامل الدوائية.

شكل (2) مكونات جملة مستقبل الهرمون والبروتين Gوالمستفعلة. يؤدي ارتباط الهرمون بالمستقبل إلى تغيرات شكلية في الأخير تقود إلى تفعيل البروتين G الذي يتضمن تبديل GDP المرتبطة بالوحيدة ألفا بـ GTP يلى ذلك تفارق الوحيدتين بيتا وغاما (يبقيان سوية) عن الوحيدة ألفا التي ترتبط بالمستفعلة وتفعلها.

مواضيع ذات صلة

كيناز البروتين Protein Kinase A) A)

المستقبلات المقترنة بالبروتينات G Protein-Coupled Receptors (GPCRs) G

آلية عمل المجموعة الأولى من الهرمونات

الهرمونات وآليات الاستتباب

تدرك (تقويض) الهرمونات وتعطيلها

نقل الهرمونات في البلازما

تغاير خزن الهرمونات وإفرازها

تخليق POMC ومعالجته

The Amino Acids

Absorption & Transport of Transition Metals

Physiologic Roles of The Essential Transition Metals

تخليق الأنجيوتنسين