VL 6 Aufbau GPCR/Signaling

Question 1

Aus welchen Untereinheiten besteht die an GPCR gebundenen heterotrimeren G-Proteine?

Answer 1

Alpha
Beta
Gamma

Question 2

Wie groß ist sind die Untereinheiten des ans GPCR gebundenen heterotrimeren G-Proteins?
An was ist G alpa in inaktiver Form gebunden?
Wo sind sie lokalisiert?

Answer 2

G alpha 40kDa, G Beta 36 kDa und G gamma 8kDa
G alpha:In inaktiver Form an GDP gebunden
Besitzt zwei Lipidanker (Myristoylanker und Geranylgeranylanker) und ist damit an die Membran gebunden.
G Gamma st über prenylierten Anker Membran gebunden und an G Beta

Question 3

Was kann man über die Lokalisation der Gamma Untereinheit sagen?

Answer 3

Ist über einen Lipidanker an die Membran gebunden

Question 4

Was ist an das G-Protein gebunden in der inaktiven und in der aktiven Konformation?

Answer 4

Inaktiv: An GDP
Aktiv: An GTP

Question 5

Was für eine Enzymaktivität hat das G-Protein?

Answer 5

Besitzt intrinsische GTPase Aktivität, die aber gering ist, so lange kein GAP bindet

Question 6

Wie wird das G-Protein von der inaktiven in die aktive Konformation überführt?

Answer 6

Über GEF Guanin Exchange Factor

Question 7

WIe wird das G-Protein von der aktiven in die inaktive Konformation überführt?

Answer 7

Über GAP GTPase Activating Protein

Question 8

Was bewirkt GEF?
Was kann z.B. GEF sein?

Answer 8

GEF tauscht GDP gegen GTP aus und aktiviert damit das G-Protein
GEF kann z.B. der Rezeptor selbst sein

Question 9

Was macht GDI?

Answer 9

GDI: Guanine Nucleotide Dissociation Inhibitor
-> Verhindert die Dissiziation von GTP oder GDP
-> Erhalte größeren Pool an GDP gebundenem G-Protein

Question 10

Was sind GAPs?

Answer 10

GTPase activating Protein

Question 11

Wie sind GAPs aufgebaut?

Answer 11

Sind Multidomänenproteine mit Adapterstellen für Proteininteraktionen:

N-Terminus
G-Domäne (Beinhaltet Switch-loops und p-loop)
Alpha-helikale Domäne

Question 12

Was ist die Aufgabe von P-Loops?

Answer 12

Bindung und Hydrolyse

Question 13

Welche Funktion haben Switch loops?

Answer 13

Hydrolyse von GTP zu GDP
-> Abstrahieren von einem Phosphat

Question 14

Wie ist der Mechanismus der GTP Hydrolyse mit Switch loops?

Answer 14

1. GTP bindet an Switch loop
2. Die Phosphatbindung wird mit Wasser angegriffen
3. Es bildet sich vorübergehend ein pentavalenter ÜZ
4. Die Phosphatbindung wird gespalten und man erhält GDP + P

-> Funktionieren wie eine geladene Feder (“Loaded spring mechanism”)

Question 15

Haben die Beta und Gamma Untereinheiten des G-Proteins ebenfalls Aufgaben?
-> Limitierungen?

Answer 15

Ja, nach der Aktivierung sind sie wie die Alpha Untereinheit Proteine zu aktivieren oder zu deaktivieren
-> Aber Ga ist der Bestimmer für den Hauptweg der Signalweiterleitung