GPCR-mekanisme: Neurotransmittere og lugtreceptorer aktiverer G-proteiner for at modulere adenylatcyklase, PLC og ionkanaler

G-proteinkoblede receptorer (GPCR'er) er den største receptorsuperfamilie. Neurotransmittere (dopamin, serotonin, acetylcholin, GABA, glutamat, osv.) og lugtstoffer binder til specifikke GPCR'er, initierer kanonisk signalering:

1. Ligand-binding → konformationel ændring i GPCR.
2. Gα-underheden udskifter GDP for GTP, dissocierer fra Gβγ.
3. Gα og Gβγ regulerer effektorere:
   • Gα_s → stimulerer adenylatcyklase → ↑cAMP → PKA.
   • Gα_i/o → hæmmer adenylatcyklase → ↓cAMP.
   • Gα_q/11 → aktiverer PLCβ → IP₃/DAG → Ca²⁺ frigivelse, PKC-aktivering.
   • Gβγ → modulerer ionkanaler (GIRK, Ca_v), PI3K, GRK'er.
4. Signalafbrydelse: GTP-hydrolyse, GRK-fosforylering, β-arrestin-binding, internalisering.

Lugt-specifika

Lugtstoffer binder olfaktoriske receptorer (OR'er, klasse A GPCR'er) på cilia på olfaktoriske sensoriske neuroner → G_olf (Gα_s-lignende) → cAMP → åbner cyklisk nukleotid-gated (CNG) kanaler → depolarisering → aktionspotentialer til olfaktorisk bulbe.

Udbredelse

Samme mekanisme ligger til grund for syn (rhodopsin), smag (T1R/T2R) og de fleste hormonelle/neurotransmitter signalering.