Внеклеточные сигналы, достигающие клеточной поверхности в разнообразной форме трансдуцируются через плазматическую мембрану и иниициируют разнообразные клеточные реакции. Такая сигнальная трансдукция является фундаментальной во всех клетках и во многих случаях она базируется на G-protein coupled receptors (GPCRs) и гетеротримерных комплексах, состоящих из α, β и γ субъединиц. Когда соотв. лиганд соединяется со своим GPCR, то конформационное изменение облегчает связывание GPCR с αβγ гетеротримерным комплексом. Связывание также позволяет субъединице замещать GDP на GTP и в этом активированном состоянии Gα-GTP диссоциирует от βγ гетеродимера, позволяя тем самым обеим частям передавать сигналы одному или несколь ким эффекторам. Ослабление этого замысловатого, часто многоярусного сигнального каскада происходит, когда GTP гидролизуется и Gα-GDP повторно ассоциирует с βγ комплексом.

Сигнальные каскады, использующие G-белки не только фундаментальны в отношении нормальной клеточной физиологии, но и аберрантная передача сигналов ведет к ряду болезней, ассоциированных с туморогенезом, эндокринными нарушениями, холерой и коклюшем (Farfel et ai, 1999, Gudermann etal., 2000, Marinissen and Gutkind, 2001, Morris and Malbon, 1999). Многие исследования с использованием клеток культивируемых тканей выявили функционально многие грани GPCR и передачи сигналов G-белка, но мало проведено сравнений относительно того, как функционируют G-белками обеспечиваемые пути передачи сигналов при длифференцировке и развитии эмбрионов позвоночных (see Malbon, 2005 for review). Напр., G белковая γ3 субъединица, которая экспрессируется в головном мозге взросых крыс и мышей (Gautam etal,, 1990, Kalyanaraman et al. 1995, Liang et ai, 1998. Morishita et al. 1997, Morishitaeta уе al., 1999, Schuller et al., 2001, Schwindinger et al., 2004), во вкусовых клетках крыс и в тестисах мышей, во внутреннем ухе, T и В клетках и в энтерической нервной системе (Barritt et at., 1999, Downes et ah, 1998, Dubeykovskiy et al., 2006, Heanue and Pachnis, 2006. Rossler etai, 2000), димеризуется с каждой из 5 β subunits (Yan et al., 1996) и связана с сигнальной трансдукцией с использованием Ca²⁺ каналов (Diverse-Pierluissi etal., 2000, Kleuss etal., 1993, Macrez etal., 1997, Macrez-Lepretre et al., 1997, Zhou et al., 2000). Исследования по генному таргетингу показали, что мышиная γ3 субъединица функционирует во многих регионах головного мозга и в сигнальных путях, которые контролируют судороги, вес тела, жировые отложения и зависимую от Т клеток иммунную реакцию (Dubeykovskiy et al., 2006, Schwindinger et al., 2004). Аккуратное профилирование клеточной и молекулярной подпитки тканей или органов является ключом не только понимания их нормального развития, но и предоставляет информацию от этиологии болезней человека (Heanue and Pachnis, 2006). Т.к. каталогизация распределения специфических G-protein субъединиц является обязательной ступенью в понимании того, как действует передача сигналов G-белков, также как и использование рыбок данио в качестве модели для изучения болезней человека. ассоциированных с G-белковой γ субъединицей (Kelly et al., 2001), поэтому была изучена пространственная и временная экспрессия γ3 во время эмбриогенеза мышей.

12 γ субъединиц G-белка у млекопитающих обнаруживают высоко изменчивое распределение и паттерны экспрессии во взрослых тканях. Субъединица γ3 в больших количествах и широко экспрессируется в головном мозге и в случае нокаута её экспрессии мыши обнаруживают повышенную чувствительность к судорогам, снижение веса тела и уменьшение жировой прослойки (Schwindinger et al., 2004). Известно, что ген Gng3 строго индуцируется в активированных CD4⁺ Т клетках (Dubeykovskiy et al., 2006) и участвует в развитии энтерической нервной системы у млекопитающих (Heanue and Pachnis, 2006). Анализ экспрессии мРНК γ3 во время эмбриогенеза мышей показал, что транскрипты γ3 обнаруживаются на средних и поздних стадиях эмбриогенеза мышей, преимущественно в ЦНС и производных клеток нервного гребня, включая ганглий тройничного нерва и ганглии дорсальных корешков спинальных нервов и медуллярную часть надпочечников. Следовательно, передача сигналов γ3 участвует в ряде физиологических функций не только в ЦНС, но и в многочисленных клетках, происходящих из нервного гребня.

Полученные данные о временной и пространственной экспрессии G-белковой субъединицы γ3 напоминают паттерн экспрессии этой субъединицы у эмбрионов рыбок данио, особенно в обонятельной области головного мозга, в тройничном ганглии и в предшественниках ганглиев дорсальных корешков (Kelly et al., 2001). Экспрессия в глазах интересно, т.к. агонисты L-типа Са²⁺ каналов индуцируют крупные, распространяющиеся волны нейральной активности, необходимые для образования соединений во время развития сетчатки у мышей (Singer et al., 2001). Т.к. γ3 участвует в передаче сигналов, ассоциированных с L-типа Ca²⁺ каналами (Macrez et al., 1997), то любая аберрантная активация βγ3 гетеродимера д. сказываться на жизнеспособности нервных клеток , внося тем самым вклад в нейродегенеративные болезни и периферические нейропатии. Появление же мРНК γ3 в надпочечниках и кишечнике не было отмечено в исследованиях на рыбках данио (Kelly et al., 2001).