【正确答案】(1) G蛋白是一类与受体耦联的、能与鸟苷酸结合的蛋白质,由、和三个蛋白亚基组成,亚基上存在GDP或GTP结合位点,具GTP酶活性,能促进与其结合的GTP分解为GDP。
(2)在静息状态下,亚基以与、亚基构成三聚体的形式,与GDP结合,此时G蛋白与受体分离,无活性;
当配体与相应的受体结合后,受体分子的构象改变,与G蛋白亚单位结合的位点暴露,导致受体胞内部分与G蛋白亚基接触并相互作用,亚基构象改变,与GDP的亲和力减弱,与GTP的亲和力增强,进而与GTP结合,G蛋白被激活,进入功能状态,并解体为GTP结合的亚基与二聚体两个部分,这两个分子沿着细胞膜自由扩散,直接与位于细胞膜下游的效应蛋白作用,并使其激活,完成将信号从胞外传递到胞内的过程;
当配体与受体结合解除后,G蛋白亚基分解其结合的GTP,生成GDP,其构象改变,与GDP的亲和力增加并与之结合,亚基与效应蛋白分离,重新与亚基构成三聚体,G蛋白回复到静息状态。
(3)由霍乱狐菌引起的腹泻即与G蛋白的异常紧密相关,霍乱狐菌在肠道产生的霍乱毒素由A、B两个亚基组成,A亚基具ADP-核酸转移酶的活性,当霍乱毒素与肠上皮细胞表面受体结合后,A亚基穿过胞膜、插入胞内,催化NAD+中的ADP转移到Gs的亚基上,使其在与GTP结合后,丧失GTP酶活性,不能水解GTP为GDP,使G蛋白的亚单位与复合物保持一个激活状态,致使其靶蛋白AC持续的活化,细胞中cAMP的合成显著增加,促使C1-与HCO3-不断进入肠腔,细胞内外渗透压失去平衡,水分大量外流到肠腔,引起急性腹泻和脱水,如不采取紧急步骤补充失去的水和电解质,就会导致死亡。
【答案解析】