ההבדל העיקרי בין קולטנים מקושרים לחלבון G לקולטנים מקושרים לאנזים הוא שקולטנים מקושרים לחלבון G נקשרים עם ליגנד חוץ תאי ומפעילים חלבון ממברנה הנקרא חלבון G בעוד קולטנים מקושרים לאנזים נקשרים עם חוץ תאי. ליגנד וגורמים לפעילות אנזימטית בצד התוך תאי.
באורגניזמים רב-תאיים, תאים מתקשרים זה עם זה באמצעות אותות כימיים. תאים שולחים הודעות וגם מקבלים הודעות. באמצעות מסרים אלה, כל הפעילויות המתרחשות בתוך האורגניזם מתואמות. איתות פאראקריני, אנדוקריני, אוטוקריני ואיתות ישיר הם ארבעת הסוגים העיקריים של מנגנוני איתות תאים.תאים מקבלים אותות דרך קולטנים. קולטנים אלה יכולים להיות קולטנים תוך תאיים או קולטנים משטח התא. קולטנים תוך תאיים נמצאים בציטופלזמה, בעוד קולטנים משטח התא נמצאים בצד החיצוני של קרום התא. ישנם שלושה סוגים עיקריים של קולטנים משטח התא כמו קולטנים מקושרים לתעלות יונים, קולטנים מקושרים לחלבון G וקולטנים מקושרים לאנזים.
מהם קולטנים מקושרים חלבון G?
קולטנים מקושרים לחלבון G הם סוג של חלבונים טרנסממברניים. כפי שמרמז שמם, הקולטנים הללו פועלים עם חלבוני ה-G הקשורים ל-GTP. GTP היא מולקולה כמו ATP המספקת אנרגיה לחלבוני G לעבודה. כאשר ליגנד נקשר עם הקולטן המקושר לחלבון G, הוא עובר שינוי קונפורמציה באופן שבו הוא יכול לקיים אינטראקציה עם חלבון G.
איור 01: רצפטורים מקושרים לחלבון G
הצורה הלא פעילה של חלבון ה-G הופכת לצורה הפעילה ומתחלקת לשני חלקים (תת-יחידות אלפא ובטא) על ידי המרת GTP ל-GDP וניצול האנרגיה המשתחררת. יחידות המשנה הללו נפרדות לאחר מכן מהקולטן המזוהה עם חלבון G ומקיימות אינטראקציה עם חלבונים אחרים כדי לעורר תגובות תאים. מבחינה מבנית, לקולטנים מצמודים לחלבון G יש שבעה תחומים טרנסממברניים המתפרשים על פני הממברנה.
מהם קולטנים מקושרים אנזים?
קולטנים מקושרים לאנזימים הם סוג אחר של קולטנים משטח התא או קולטנים טרנסממברניים. כאשר ליגנד חוץ תאי נקשר לקולטן המקושר לאנזים, קישור זה גורם לפעילות אנזימטית בתוך התא. אנזים מפעיל ומפעיל שרשרת אירועים בתוך התא שמובילה בסופו של דבר לתגובה. לכן, לקולטנים הללו יש תחום תוך תאי שמתחבר לאנזים. במקרים מסוימים, התחום התוך תאי הזה עצמו פועל כאנזים, או שהוא מקיים אינטראקציה ישירה עם אנזים.מבחינה מבנית, לקולטנים המקושרים לאנזים יש תחומים חוץ-תאיים ותוך-תאיים גדולים ואזור פרוש קרום-אלפא-סלילי יחיד.
איור 02: קולטנים מקושרים אנזים
רצפטור טירוזין קינאז הוא קולטן המקושר לאנזים. זהו סוג של חלבון קולטן המעורב ברוב מסלולי האיתות של התא. כפי ששמו מרמז, קולטן טירוזין קינאז הם אנזימים קינאז. קינאז הוא אנזים המזרז העברת קבוצות פוספט למצע. קולטנים אלו מכילים טירוזין קינאז המעבירים קבוצת פוספטים מ-ATP לטירוזין.
לרצפטור טירוזין קינאז יש שני מונומרים דומים. ברגע שמולקולת איתות נקשרת לאתר הקישור של הקולטן, שני מונומרים מתחברים ויוצרים דימר.לאחר מכן, קינאזים מזרחנים ATP ומוסיפים קבוצות פוספט לכל אחד מששת הטירוזינים. לפיכך, דימר הופך למזרחן, שהוא טירוזין קינאז משופעל במלואו. טירוזין קינאז מופעל שולח אותות למולקולות אחרות של התא ומתווך העברת אותות. המאפיין החשוב ביותר של קולטן טירוזין קינאז הוא שהוא יכול להפעיל מסלולי איתות מרובים, וכאשר הוא מופעל, הוא יכול ליצור תגובות תאים מרובות בבת אחת.
מהם הדמיון בין קולטנים מקושרים לחלבון G וקולטים מקושרים לאנזימים?
- קולטנים מקושרים לחלבון G וקולטנים מקושרים לאנזים הם שתי קטגוריות של קולטנים משטח התא.
- הם חלבונים טרנסממברניים.
- הם ספציפיים לסוגי תאים בודדים.
- בתחילה, הם נשארים לא פעילים ואז הופכים פעילים לאחר קשירת ליגנד לקולטן.
מה ההבדל בין קולטנים מקושרים לחלבון G לבין קולטנים מקושרים לאנזימים?
קולטנים מקושרים לחלבון G הם הקולטנים משטח התא המפעילים חלבוני G עם קשירה לליגנד חוץ תאי. לעומת זאת, קולטנים מקושרים לאנזים הם קולטני פני התא שפועלים עם אנזים ומפעילים שרשרת אירועים בתוך התא. אז זה ההבדל העיקרי בין קולטנים מקושרים לחלבון G לבין קולטנים מקושרים לאנזים. יתרה מכך, לקולטנים מקושרים לחלבון G יש שבעה תחומים טרנסממברניים המשתרעים על פני הממברנה בעוד שלקולטנים מקושרים לאנזים יש קרום המשתרע על אזור אלפא-סלילי יחיד.
האינפוגרפיקה שלמטה מספקת השוואות נוספות המתייחסות להבדל בין קולטנים מקושרים לחלבון G לבין קולטנים מקושרים לאנזים.
סיכום – קולטנים מקושרים חלבון G לעומת קולטנים מקושרים אנזים
קולטנים מקושרים לחלבון G וקולטנים מקושרים לאנזים הם שני סוגים של קולטנים טרנסממברניים. קולטנים מקושרים לחלבון G נקשרים עם ליגנד חוץ תאי ומפעילים חלבון ממברנה הנקרא חלבון G. הפעלת חלבון G מעוררת תגובות תאים. מצד שני, קולטנים מקושרים לאנזים נקשרים עם ליגנדים תאיים ומפעילים אנזימים אשר מעוררים שרשרת אירועים בתוך התא שמובילה בסופו של דבר לתגובה. לכן, התחומים התוך-תאיים של קולטנים אלה מתחברים לאנזימים. אז זהו סיכום ההבדל בין קולטנים מקושרים לחלבון G לקולטנים מקושרים לאנזים.
