Link tải luận văn miễn phí cho ae Kết nối
ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong cơ thể con người có hàng chục ngàn tỷ tế bào tương tác với
nhau. Hầu hết trong số chúng được phát triển để đảm nhận các vai trò, chức
năng khác nhau. Để thực hiện tốt vai trò của mình, điều quan trọng nhất là các
tế bào làm việc cùng một lúc, phối hợp hài hòa với nhau, chúng có thể cảm
nhận môi trường và biết những gì đang xảy ra xung quanh chúng.
Yếu tố giúp các tế bào có thể làm được việc này đó chính là các thụ thể
ở trên bề mặt tế bào. Robert J. Lefkowitz và Brian K. Kobilka được trao giải
thưởng Giải Nobel Hóa học 2012 vì đã giải thích được một họ các thụ thể liên
kết với Protein G (GPCRs) hoạt động như thế nào. Trong họ thụ thể này, có
các thụ thể đáp ứng với adrenalin (còn được gọi là epinephrine), dopamine,
serotonin, ánh sáng, hương vị và mùi vị. Phần lớn các quá trình sinh lý trong
cơ thể phụ thuộc vào hoạt động của GPCRs. Khoảng một nửa các loại thuốc
hiện nay hoạt động thông qua các thụ thể này, trong đó có thuốc chẹn beta,
thuốc kháng histamin và các loại thuốc tâm thần. Kiến thức về GPCRs giúp
đem lại lợi ích lớn cho nhân loại. Tuy nhiên, các thụ thể hoạt động ra sao, cấu
tạo của chúng như thế nào đã là 1 bí ẩn với các nhà khoa học suốt một thời
gian dài trước khi các công trình của Robert J. Lefkowitz và Brian K. Kobilka
được công bố.
Vì vậy, kiến thức về GPCRs là hết sức quan trọng giúp chúng ta vận
dụng cho các công trình nghiên cứu sản xuất thuốc mới: các thuốc trị bệnh
tim, Parkinson và chứng đau nửa đầu . Luận văn tốt nghiệp của tui thực hiện
với hai mục tiêu sau đây:
1. Tổng quan kiến thức về GPCRs: cấu tạo, vai trò, cách thức hoạt động.
2. Ứng dụng trong nghiên cứu phát triển thuốc mới.
Phần 1: Họ thụ thể bắt cặp với protein G
và các quá trình truyền tín hiệu trong tế bào
Protein G
Hình 1: Sự hoạt hóa protein G bởi GPCR ( bị kích hoạt bằng cách liên kết
với phối tử)
1.1.Sự phát hiện ra protein G.
G- protein được phát hiện nhờ vào thí nghiệm của Martin Rodbell năm 1971
về sự kích hoạt cAMP bởi glucagon. Nhờ thí nghiệm này Martin Rodbell đã
phát hiện ra sự hiện diện của GTP là rất quan trọng trong phản ứng này. Ông
gọi đây là protein điều hòa guanine nucleotide, sau này đổi tên là N-protein,
hoạt động như bộ chuyển đổi trung gian giữa discriminator (receptor) and
amplifier (effector; i.e., adenylate cyclase).
Sau đó, ông thấy rằng adenylatecyclase đã được kích hoạt mạnh mẽ và không
thể đảo ngược bởi một analog GTP,5'-guanylylimidophosphate, hoặc[GPP
(NH)-p]’. Vì GPP (NH)-p có khả năng chống thủy phân nên Rodbell cho rằng
GTP là"chất thủy phân tại vùng tác hoạt", có nghĩa là, bộ chuyển đổi giống
như GTPase. Điều này sau đó đã được thể hiện rõ hơn bởi Cassell và Selinger
vào năm 1976. Sự có mặt của protein bám GTP riêng lẽ, khác biệt với các
enzyme adenylate cyclase, được xác định bởi Alfred Gilman và đồng nghiệp
người đã tái thiết lại GPP (NH)-p-, 1 chất kích thích hoạt động adenylate
cyclase trong màng từ dòng đột biến tế bào ung thư hạch (cyc-) - có adenylate
cyclase nhưng thiếu G-protein bằng cách bổ sung thêm yếu tố 40kDa GTP
bám riêng biệt.
Năm 1980, Howlett và Gilman cho rằng sự kích hoạt lâu dài của G-protein
kích hoạt cyclase làm giảm lượng phân tử protein, nhấn mạnh rằng G-protein
được tạo thành bởi những tiểu đơn vị có thể li giải được. Cấu trúc tam thể (3
thành phần) của G-protein được phát hiện bởi Stryer và cộng sự. Họ đã chứng
tỏ được rằng sự kích hoạt Gt bởi Gpp(NH)-p và ánh sáng dẫn đến sự phân ly
của phức hợp trimeric αβγ, tạo nên Gpp(NH)-p bám αt và βγ (αt có vai trò
kích hoạt sự khử phosphoryl hóa). Năm 1985, α-transducin được tạo thành
bởi 4 nhóm với các trưởng nhóm là Numa, Boume, Khorana, và Simon; Năm
1986, cấu trúc của tiểu đơn vị α được xác định đầy đủ bởi nhóm của Gilman.
Rodbell và Gilman được trao giải Nobel vào năm 1994. [1]
1.2.Cấu trúc của G-protein.
G-protein được gồm 3 thành phần: tiểu đơn vị α có KLPT ~39–45 kDa, tiểu
đơn vị β có KLPT ~37 kDa và tiểu đơn vị γ có KLPT ~8 kDa . Có khoảng 20
gen mã hóa nhiều loại tiểu đơn vị α, 6 gen đối với tiểu đơn vị β và 12 gen cho
tiểu đơn vị γ. Ở trạng thái trimer hóa, G-protein bám vào mặt trong của màng
tế bào thông qua đuôi kị nước của tiểu đơn vị α và γ (myristoyl và palmitoyl
trên α, farnesyl hay geranylgeranyl trên γ). Tiểu đơn vị β và γ được nối lại
với nhau bởi liên kết giữ lõi với lõi để tạo nên βγ-dimer; tiểu đơn vị β của βγ-
dimer này sẽ bám vào tiểu đơn vị α bằng theo kiểu bổ sung ở vùng liên kết
peptide trên 2 protein và sự tương tác với đuôi kị nước. Khi G-protein được
kích hoạt, liên kết giữa tiểu đơn vị α và β bị đứt, trimer bị phân ly thành tiều
đơn vị monomeric α và tiểu đơn vị dimeri βγ. Tiểu đơn vị α và βγ đều bám
vào màng tế bào nhưng cũng dễ dàng tách khỏi màng khi cần.[59]
Hình 2: Mô tả cấu trúc G-protein
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong cơ thể con người có hàng chục ngàn tỷ tế bào tương tác với
nhau. Hầu hết trong số chúng được phát triển để đảm nhận các vai trò, chức
năng khác nhau. Để thực hiện tốt vai trò của mình, điều quan trọng nhất là các
tế bào làm việc cùng một lúc, phối hợp hài hòa với nhau, chúng có thể cảm
nhận môi trường và biết những gì đang xảy ra xung quanh chúng.
Yếu tố giúp các tế bào có thể làm được việc này đó chính là các thụ thể
ở trên bề mặt tế bào. Robert J. Lefkowitz và Brian K. Kobilka được trao giải
thưởng Giải Nobel Hóa học 2012 vì đã giải thích được một họ các thụ thể liên
kết với Protein G (GPCRs) hoạt động như thế nào. Trong họ thụ thể này, có
các thụ thể đáp ứng với adrenalin (còn được gọi là epinephrine), dopamine,
serotonin, ánh sáng, hương vị và mùi vị. Phần lớn các quá trình sinh lý trong
cơ thể phụ thuộc vào hoạt động của GPCRs. Khoảng một nửa các loại thuốc
hiện nay hoạt động thông qua các thụ thể này, trong đó có thuốc chẹn beta,
thuốc kháng histamin và các loại thuốc tâm thần. Kiến thức về GPCRs giúp
đem lại lợi ích lớn cho nhân loại. Tuy nhiên, các thụ thể hoạt động ra sao, cấu
tạo của chúng như thế nào đã là 1 bí ẩn với các nhà khoa học suốt một thời
gian dài trước khi các công trình của Robert J. Lefkowitz và Brian K. Kobilka
được công bố.
Vì vậy, kiến thức về GPCRs là hết sức quan trọng giúp chúng ta vận
dụng cho các công trình nghiên cứu sản xuất thuốc mới: các thuốc trị bệnh
tim, Parkinson và chứng đau nửa đầu . Luận văn tốt nghiệp của tui thực hiện
với hai mục tiêu sau đây:
1. Tổng quan kiến thức về GPCRs: cấu tạo, vai trò, cách thức hoạt động.
2. Ứng dụng trong nghiên cứu phát triển thuốc mới.
Phần 1: Họ thụ thể bắt cặp với protein G
và các quá trình truyền tín hiệu trong tế bào
Protein G
Hình 1: Sự hoạt hóa protein G bởi GPCR ( bị kích hoạt bằng cách liên kết
với phối tử)
1.1.Sự phát hiện ra protein G.
G- protein được phát hiện nhờ vào thí nghiệm của Martin Rodbell năm 1971
về sự kích hoạt cAMP bởi glucagon. Nhờ thí nghiệm này Martin Rodbell đã
phát hiện ra sự hiện diện của GTP là rất quan trọng trong phản ứng này. Ông
gọi đây là protein điều hòa guanine nucleotide, sau này đổi tên là N-protein,
hoạt động như bộ chuyển đổi trung gian giữa discriminator (receptor) and
amplifier (effector; i.e., adenylate cyclase).
Sau đó, ông thấy rằng adenylatecyclase đã được kích hoạt mạnh mẽ và không
thể đảo ngược bởi một analog GTP,5'-guanylylimidophosphate, hoặc[GPP
(NH)-p]’. Vì GPP (NH)-p có khả năng chống thủy phân nên Rodbell cho rằng
GTP là"chất thủy phân tại vùng tác hoạt", có nghĩa là, bộ chuyển đổi giống
như GTPase. Điều này sau đó đã được thể hiện rõ hơn bởi Cassell và Selinger
vào năm 1976. Sự có mặt của protein bám GTP riêng lẽ, khác biệt với các
enzyme adenylate cyclase, được xác định bởi Alfred Gilman và đồng nghiệp
người đã tái thiết lại GPP (NH)-p-, 1 chất kích thích hoạt động adenylate
cyclase trong màng từ dòng đột biến tế bào ung thư hạch (cyc-) - có adenylate
cyclase nhưng thiếu G-protein bằng cách bổ sung thêm yếu tố 40kDa GTP
bám riêng biệt.
Năm 1980, Howlett và Gilman cho rằng sự kích hoạt lâu dài của G-protein
kích hoạt cyclase làm giảm lượng phân tử protein, nhấn mạnh rằng G-protein
được tạo thành bởi những tiểu đơn vị có thể li giải được. Cấu trúc tam thể (3
thành phần) của G-protein được phát hiện bởi Stryer và cộng sự. Họ đã chứng
tỏ được rằng sự kích hoạt Gt bởi Gpp(NH)-p và ánh sáng dẫn đến sự phân ly
của phức hợp trimeric αβγ, tạo nên Gpp(NH)-p bám αt và βγ (αt có vai trò
kích hoạt sự khử phosphoryl hóa). Năm 1985, α-transducin được tạo thành
bởi 4 nhóm với các trưởng nhóm là Numa, Boume, Khorana, và Simon; Năm
1986, cấu trúc của tiểu đơn vị α được xác định đầy đủ bởi nhóm của Gilman.
Rodbell và Gilman được trao giải Nobel vào năm 1994. [1]
1.2.Cấu trúc của G-protein.
G-protein được gồm 3 thành phần: tiểu đơn vị α có KLPT ~39–45 kDa, tiểu
đơn vị β có KLPT ~37 kDa và tiểu đơn vị γ có KLPT ~8 kDa . Có khoảng 20
gen mã hóa nhiều loại tiểu đơn vị α, 6 gen đối với tiểu đơn vị β và 12 gen cho
tiểu đơn vị γ. Ở trạng thái trimer hóa, G-protein bám vào mặt trong của màng
tế bào thông qua đuôi kị nước của tiểu đơn vị α và γ (myristoyl và palmitoyl
trên α, farnesyl hay geranylgeranyl trên γ). Tiểu đơn vị β và γ được nối lại
với nhau bởi liên kết giữ lõi với lõi để tạo nên βγ-dimer; tiểu đơn vị β của βγ-
dimer này sẽ bám vào tiểu đơn vị α bằng theo kiểu bổ sung ở vùng liên kết
peptide trên 2 protein và sự tương tác với đuôi kị nước. Khi G-protein được
kích hoạt, liên kết giữa tiểu đơn vị α và β bị đứt, trimer bị phân ly thành tiều
đơn vị monomeric α và tiểu đơn vị dimeri βγ. Tiểu đơn vị α và βγ đều bám
vào màng tế bào nhưng cũng dễ dàng tách khỏi màng khi cần.[59]
Hình 2: Mô tả cấu trúc G-protein
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links