0
EN
1
المرجع الالكتروني للمعلوماتية

علم الكيمياء

تاريخ الكيمياء والعلماء المشاهير

التحاضير والتجارب الكيميائية

المخاطر والوقاية في الكيمياء

اخرى

مقالات متنوعة في علم الكيمياء

كيمياء عامة

الكيمياء التحليلية

مواضيع عامة في الكيمياء التحليلية

التحليل النوعي والكمي

التحليل الآلي (الطيفي)

طرق الفصل والتنقية

الكيمياء الحياتية

مواضيع عامة في الكيمياء الحياتية

الكاربوهيدرات

الاحماض الامينية والبروتينات

الانزيمات

الدهون

الاحماض النووية

الفيتامينات والمرافقات الانزيمية

الهرمونات

الكيمياء العضوية

مواضيع عامة في الكيمياء العضوية

الهايدروكاربونات

المركبات الوسطية وميكانيكيات التفاعلات العضوية

التشخيص العضوي

تجارب وتفاعلات في الكيمياء العضوية

الكيمياء الفيزيائية

مواضيع عامة في الكيمياء الفيزيائية

الكيمياء الحرارية

حركية التفاعلات الكيميائية

الكيمياء الكهربائية

الكيمياء اللاعضوية

مواضيع عامة في الكيمياء اللاعضوية

الجدول الدوري وخواص العناصر

نظريات التآصر الكيميائي

كيمياء العناصر الانتقالية ومركباتها المعقدة

مواضيع اخرى في الكيمياء

كيمياء النانو

الكيمياء السريرية

الكيمياء الطبية والدوائية

كيمياء الاغذية والنواتج الطبيعية

الكيمياء الجنائية

الكيمياء الصناعية

البترو كيمياويات

الكيمياء الخضراء

كيمياء البيئة

كيمياء البوليمرات

مواضيع عامة في الكيمياء الصناعية

الكيمياء التناسقية

الكيمياء الاشعاعية والنووية

قم بتسجيل الدخول اولاً لكي يتسنى لك الاعجاب والتعليق.

Sensory Transduction in Vision, Olfaction, and Gustation:- G Protein–Coupled Serpentine Receptor Systems Share Several Features

المؤلف:  David L. Nelson، Michael M. Cox

المصدر:  Lehninger Principles of Biochemistry

الجزء والصفحة:  p462-464

2026-05-26

29

+

-

20

Sensory Transduction in Vision, Olfaction, and Gustation:- G Protein–Coupled Serpentine Receptor Systems Share Several Features

We have now looked at four systems (hormone signaling, vision, olfaction, and gustation) in which membrane receptors are coupled to second messenger–generating enzymes through G proteins. It is clear that signaling mechanisms arose early in evolution; serpentine receptors, heterotrimeric G proteins, and adenylyl cyclase are found in virtually all eukaryotic organisms. Even the common brewer’s yeast Saccharomyces uses serpentine receptors and G proteins to detect the opposite mating type. Overall patterns have been conserved, and the in troduction of variety has given modern organisms the ability to respond to a wide range of stimuli (Table 12–8). Of the 35,000 or so genes in the human genome, as many as 1,000 encode serpentine receptors, including hundreds for olfactory stimuli and a number of “orphan receptors” for which the natural ligand is not yet known. All well-studied transducing systems that act through heterotrimeric G proteins share certain common features (Fig. 12–38). The receptors have seven transmembrane segments, a domain (generally the loop between transmembrane helices 6 and 7) that interacts with a G protein, and a carboxyl-terminal cytoplasmic domain that undergoes reversible phosphorylation on several Ser or Thr residues. The ligand-binding site (or, in the case of light reception, the light receptor) is buried deep in the membrane and includes residues from several of the transmembrane segments. Ligand binding (or light) induces a conformational change in the receptor, exposing a domain that can interact with a G protein. Heterotrimeric G proteins activate or inhibit effector enzymes (adenylyl cyclase, PDE, or PLC), which change the concentration of a second messenger (cAMP, cGMP, IP3, or Ca2+). In the hormone-detecting

systems, the final output is an activated protein kinase that regulates some cellular process by phosphorylating a protein critical to that process. In sensory neurons, the output is a change in membrane potential and a con sequent electrical signal that passes to another neuron in the pathway connecting the sensory cell to the brain.

All these systems self-inactivate. Bound GTP is con verted to GDP by the intrinsic GTPase activity of G-proteins, often augmented by GTPase-activating proteins (GAPs) or RGS proteins (regulators of G-protein signaling). In some cases, the effector enzymes that are the targets of G protein modulation also serve as GAPs.

FIGURE 12–38 Common features of signaling systems that detect hormones, light, smells, and tastes. Serpentine receptors provide sig nal specificity, and their interaction with G proteins provides signal amplification. Heterotrimeric G proteins activate effector enzymes: adenylyl cyclase (AC), phospholipase C (PLC), and phosphodiesterases (PDE) that degrade cAMP or cGMP. Changes in concentration of the second messengers (cAMP, cGMP, IP3) result in alterations of enzymatic activities by phosphorylation or alterations in the permeability (P) of surface membranes to Ca2+, Na+, and K+. The resulting depolarization or hyperpolarization of the sensory cell (the signal) is passed through relay neurons to sensory centers in the brain. In the best studied cases, desensitization includes phosphorylation of the receptor and binding of a protein (arrestin) that interrupts receptor–G protein interactions. VR is the vasopressin receptor; other receptor and G protein abbreviations are as used in earlier illustrations.

FIGURE 12–39 Toxins produced by bacteria that cause cholera and whooping cough (pertussis). These toxins are enzymes that catalyze transfer of the ADP-ribose moiety of NAD+ to an Arg residue (cholera toxin) or a Cys residue (pertussis toxin) of G proteins: Gs in the case of cholera (as shown here) and GI in whooping cough. The G proteins thus modified fail to respond to normal hormonal stimuli. The pathology of both diseases results from defective regulation of adenylyl cyclase and overproduction of cAMP.

صادق الياسري2026-05-26

يتناول النص التشابه الكبير بين أنظمة نقل الإشارات الحسية في الرؤية والشم والتذوق وبين أنظمة الإشارات الهرمونية، إذ تعتمد جميعها على مستقبلات غشائية مقترنة بروتينات G تعرف باسم Serpentine Receptors أو المستقبلات السباعية العبور لغشاء. يوضح المقال أن هذه الأنظمة ظهرت مبكرا في التطور وتوجد تقريبا في جميع الكائنات حقيقية النواة، حتى في الخميرة. كما أن الجينوم البشري يحتوي على مئات الجينات التي تشفر هذه المستقبلات، خصوصا مستقبلات الشم. ويشرح النص الخصائص المشتركة لهذه الأنظمة، ومنها: احتواء المستقبلات على سبعة مقاطع تعبر الغشاء. ارتباطها بروتينات G الثلاثية. وجود مواقع فسفرة على النهاية السيتوبلازمية لمستقبل. وجود موقع ارتباط لمادة المنبهة داخل الغشاء. عند ارتباط الهرمون أو جزيء الرائحة أو الطعم بالمستقبل — أو عند سقوط الضوء في حالة الرؤية — يحدث تغير شكلي في المستقبل يؤدي إلى تنشيط بروتين G. بعدها تقوم بروتينات G بتنشيط أو تثبيط إنزيمات مؤثرة مثل: Adenylyl Cyclase Phospholipase C Phosphodiesterase وهذه الإنزيمات تغير تركيز الرسل الثانوية مثل: cAMP cGMP IP3 Ca²⁺ ينتج عن ذلك تغيرات خلوية مهمة، مثل: تنشيط بروتينات كيناز عبر الفسفرة في الأنظمة الهرمونية. تغير جهد الغشاء في الخلايا الحسية، ما يولد إشارات عصبية تنتقل إلى الدماغ. كما يوضح المقال أن هذه الأنظمة تمتلك آلية إيقاف ذاتية، حيث تقوم بروتينات G بتحليل GTP إلى GDP بواسطة نشاط GTPase، وتساعد بروتينات تنظيمية مثل GAPs وRGS في إيقاف الإشارة لمنع استمرار التنبيه. ويتناول النص أيضا تأثير بعض السموم البكتيرية مثل: سم الكوليرا سم السعال الديكي إذ تقوم هذه السموم بتعديل بروتينات G كيميائيا، ما يؤدي إلى خل في تنظيم إنزيم Adenylyl Cyclase وزيادة مفرطة في إنتاج cAMP، وهو السب الرئيسي لأعراض المرضية في هذه الأمراض.

حالة التعديل

اخفاء الردود

رد

1
301559

المزيد

اخر الاخبار

اشترك بقناتنا على التلجرام ليصلك كل ما هو جديد