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Updated: May 7, 2026
09:40
Imaging G-protein Coupled Receptor (GPCR)-mediated Signaling Events that Control Chemotaxis of Dictyostelium Discoideum
Published on: September 20, 2011
Los receptores cAMP serpentinos pueden actuar a través de una vía independiente de la proteína G para inducir el
G R Schnitzler1, C Briscoe, J M Brown
1Department of Biology, University of California, San Diego, La Jolla 92093-0634, USA.
Cell
|June 2, 1995
Resumen
El factor de unión de la caja G (GBF) regula la expresión génica y la diferenciación celular. Las distintas vías de señalización activadas por la AMP cíclica (cAMP) controlan estos procesos de desarrollo.
Área de la Ciencia:
- Biología celular y molecular Biología celular y molecular.
- Biología del desarrollo Biología del desarrollo.
- Transducción de señales Transducción de señales.
Sus antecedentes:
- El factor de transcripción G, el factor de unión a la caja (GBF, por sus siglas en inglés), es crucial para las transiciones del desarrollo en los mohos de limo celular.
- GBF media el cambio entre la expresión génica agregativa y postagregativa, la diferenciación de tipo celular y la morfogénesis.
Objetivo del estudio:
- Aclarar las vías de señalización que regulan la activación del GBF y su papel en los procesos de desarrollo.
- Investigar la participación de los receptores de AMP cíclicos (cAMP) y las proteínas G en la diferenciación mediada por GBF.
Principales métodos:
- Expresión constitutiva de GBF en el Dictyostelium discoideum.
- Análisis de los patrones de expresión génica en respuesta al cAMP. exógeno.
- Investigando el papel de los receptores cAMP, las subunidades G alfa 2 y G beta en la señalización.
Principales resultados:
- La expresión constitutiva de GBF indujo la expresión génica posagregativa bajo estimulación sostenida de la cAMP.
- La activación del GBF requiere receptores cAMP serpentinos pero no subunidades G alfa 2 o G beta, lo que indica una nueva vía.
- Las células que carecen de G alfa 2 eludieron la agregación y se diferenciaron en tipos celulares, formando cuerpos fructificadores en respuesta a un alto cAMP.
Conclusiones:
- Los mismos receptores cAMP regulan tanto la agregación como la diferenciación de tipo celular.
- Distintas vías de señalización, dependientes de la dinámica de la señal cAMP (pulsátil vs. sostenida), median estos procesos.
- El GBF juega un papel central en la integración de las señales cAMP para la progresión del desarrollo.
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01:15Amplifying Signals via Second Messengers
Many receptor binding ligands are hydrophilic; they do not cross the cell membrane but bind to cell-surface receptors. Thus, their message must be relayed by second messengers present in the cell cytoplasm. There are several second messenger pathways, each with its own way of relaying information. For example, the G protein-coupled receptors can activate both phosphoinositol and cyclic AMP (cAMP) second messenger pathways. The phosphoinositol pathway is active when the receptor induces...
01:22Activation and Inactivation of G Proteins
Heterotrimeric G proteins are guanine nucleotide-binding proteins. As the name suggests, heterotrimeric G proteins are composed of three subunits: alpha, beta, and gamma. They remain GDP-bound or GTP-bound inside the cells and switch between inactive/active states. The Gα subunit possesses the nucleotide-binding pocket that binds guanine nucleotides and switches between GDP or GTP-bound states. In contrast, the Gꞵ and Gγ subunits are always bound together with high affinity and are together...
01:12GPCR Desensitization
G protein-coupled receptor (GPCR) signaling plays a crucial role in cell functioning. GPCR desensitization is an equally essential process. It allows cells to respond to changing environments and regain sensitivity to new stimuli while preventing unnecessary stimulation when no longer needed. Prolonged exposure to stimuli leads to GPCR desensitization. It involves blocking the receptors from binding and activating additional G proteins. This inhibits activation of downstream effectors, thereby...
01:09GPCRs Regulate Adenylyl Cylase Activity
Some GPCRs transmit signals through adenylyl cyclase (AC), a transmembrane enzyme. AC helps synthesize second messenger cyclic adenosine monophosphate (cAMP). AC catalyzes cyclization reaction and converts ATP to cAMP by releasing a pyrophosphate. The pyrophosphate is further hydrolyzed to phosphate by the enzyme pyrophosphatase, which drives cAMP synthesis to completion. However, cAMP is rapidly degraded to 5′ AMP by the enzymes phosphodiesterase (PDE), preventing overstimulation of cells.
Two...
Two...
01:11IP3/DAG Signaling Pathway
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01:16Calmodulin-dependent Signaling
Calmodulin (CaM) is a calcium-binding protein in eukaryotes that controls various calcium-regulated cellular processes. It has four calcium-binding sites that bind calcium to form the calcium-calmodulin ( Ca2+-CaM) complex. GPCR stimulation increases the calcium levels in the cells that bind to CaM and induces a conformational change.
The Ca2+-CaM complex does not have enzymatic activity by itself. Instead, the complex binds downstream target proteins, including membrane proteins or enzymes,...
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