Гетеротримерные G белки (G proteins) обеспечивают передачу сигналов от сверхсемейства heptahelical рецепторов (G-protein-coupled receptors) к небольшому числу эффекторных единиц, которые включают adenylyl cyclases, phospholipase C и различные ионные каналы. The convergence of developmental biology with cell signalling has now revealed overlaps in which G proteins mediate complex pathways in embryonic development.
Развитие является прогрессивным, динамическим процессом, который использует координацию между передачей сигналов и генной экспрессией в клетках. Гетеротримерные G белки являются хорошо известными медиаторами различных клеточных сигнальных путей, но их роль в развитии ещё изучена недостаточно.
G белки были идентифицированы у некоторых растений и у всех животных от Drosophila melanogaster ло человека. G белки участвуют как существенные трансдукторы во всех главных моделях развития.
Многие heptahelical локализованные на клеточных мембранах рецепторы участвуют в развитии, включая Frizzled белки, methuselah генный продукт и вообще Smoothened. Использование нокаутных мышей и knock-down технологий в клетках позволяет вычленять с высокой точностью G белки, которые переводят связывание агонистов (напр., Wnts) с рецепторами (Frizzled) в эффективную активацию.
Сверхсемейство G-protein-coupled receptors (GPCRs) функционирует посредством небольшого семейства G белков, которые могут передавать сигналы как с помощью своих активированных, GTP-связанных Gα субъединиц, так и Gβγ-субъединичных комплексов, которые активируют G-protein-coupled эффекторы. Эффекторы G белков включают хорошо известные adenylyl cyclases, phosphodiesterases, phospholipase Cβs и различные ионные каналы.
GPCRs могут активировать несколько G белков, которые в свою очередь могут активировать несколько эффекторов, которые связаны с нижестоящими сигнальными каскадами. Эти каскады связывают активацию G-protein с изменениями в транскрипции и экспрессии генов и с перестройками цитоскелета.
Базирующиеся на G-белках сигнальные комплексы позволяют использовать каркасные (scaffold) молекулы, такие как A-kinase anchoring proteins (AKAPs), которые обеспечивают мобильным инструментарием (toolbox) из протеин киназ, протеин фосфатаз и адапторных молекул, чтобы модулировать сигналы от GPCRs к сигнальным каскадам. Каркасы обеспечивают пространственную локализацию сигнальных комплексов в клетках, важную грань раннего развития, на которой функционируют оси и градиенты морфогенов.
G регулируются не только с помощью активированных GPCRs, но также с помощью членов нескольких классов вновь открытых модуляторов, включая регуляторы regulators of G-protein signalling (RGS proteins), activators of G-protein signalling (AGS proteins) и partners of Inscuteable (Pins). G выполняют существенную роль в формировании и ориентации митотического веретена, планарной клеточной полярности и в передаче сигналов
Frizzled.
