cAMP二級信差(cAMP second messenger)

1.以cAMP作為二級信差：會使用到G-protein系統具有三個次單元(異三元體，heterotrimeric)：

a. G蛋白次單元α：較大，具有與核苷酸結合之能力，於休息狀態時結合的是GDP

b. G蛋白次單元β、γ：較小作用過程：

a. 賀爾蒙結合至膜蛋白接受器，膜蛋白接受器受活化而結構發生變化

b. 膜蛋白接受器-賀爾蒙複合體(接受器本身屬於一種GTP exchange factor，GEFs)會與G-protein結合，活化G-protein，並且幫助G-Protein上核苷酸的置換，將GDP置換成GTP

c. G蛋白次單元α與β/γ分開

d. G蛋白次單元α與鄰近的effector結合，effector受到活化而進行後續的訊號傳遞反應

＊注意：依照膜蛋白接受器所結合之賀爾蒙的不同，其effector可為：

i. 腺苷酸環化酶(adenylyl cyclase, AC)：產生cAMP

ii. phospholipase C, PLC(快速分解某些lipid)

iii. 通道蛋白(開啟或關閉)

資料來源：自然期刊

e. G蛋白的α次單元內含有內生性的GTP水解酶活性，effector(本身屬於一種GAP，GTPase activating protein)會和G蛋白結合活化其GTPase活性，使其上的GTP水解變回GDP，回到休息態

注意：G-protein的α次單元屬於調節性GTPase，因為G-protein的GTPase活性受到GEFs和GAP調控

f. 與effector分開之後的G蛋白次單元α回復成與β/γ結合之狀態
2. 細胞內調節cAMP的系統：細胞需調節胞內的cAMP濃度於一定範圍內刺激性系統(stimulatory system)：搭配Gs(刺激型的G-protein)
 賀爾蒙作用過程：
a. 刺激性系統的膜蛋白接受器會與Hs(刺激型賀爾蒙，stimulatory hormone)做結合
b. 膜蛋白接受器會活化Gs
c. Gs與effector(adenylyl cyclase)結合並將其活化
d. 促進cAMP的生成
B. 抑制性系統(inhibitory system)：搭配Gi(抑制型的G-protein)
 賀爾蒙作用過程：
a. 抑制性系統的膜蛋白接受器會與Hi(抑制型賀爾蒙，inhibitory hormone)做結合
b. 膜蛋白接受器會活化Gi
c. Gi與effector(adenylyl cyclase)結合並抑制其活性
d. 抑制cAMP的生成

資料來源：帕維亞大學
3.G protein分類
A. 在細胞中至少存在四種主要的G protein，它們的β次單元及γ次單元皆相同，唯一不同的地方在於α次單元，依照α次單元的不同可分為Gi（αi subunit）、Gs（αs subunit）、Gq（αq subunit）、G12（α12subunit），當它們被活化後各自參與不同的生理反應：
a. 活化的Gi：αi subunit參與調控離子通道開關（Ion channels）、抑制cAMP生成（inhibition cAMP）、活化脂質水解酶（Phospholipases）促進脂質水解、活化小腸磷酸二酯酵素（Phosphodiesterases）促進cGMP水解
b. 活化的Gs：αs subunit會促進cAMP生成（increase cAMP）
c. 活化的Gq：αq subunit會活化脂質水解酶C（Phospholipase C）
d. 活化的G12：α12 subunit會活化Rho GEFs，Rho GEFs可活化Rho-family GTPases，Rho-family GTPases為調節細胞骨架（actin）組裝的因子

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