hce_kmu
115年
普通生物及生化概論
第 57 題
Epinephrine signaling, which stimulates glycogen breakdown in liver cells, relies on a G protein-coupled receptor (GPCR) pathway. If a mutation renders the G protein’s $\alpha$-subunit unable to hydrolyze GTP to GDP, how will the cellular response be affected?
- A The signaling pathway will fail to initiate.
- B Adenylyl cyclase will remain permanently inhibited.
- C Glycogen breakdown will occur continuously.
- D The receptor will become desensitized to epinephrine immediately.
- E The cell will require higher concentrations of epinephrine to initiate a response.
思路引導 VIP
如果我們將 $G$ 蛋白想像成一個附有「自動定時關閉功能」的電燈開關，當我們按下開關後，它理應在一段時間後自動跳回關閉狀態。現在，如果這個開關內部的「自動跳回裝置」壞掉了，導致它一直卡在被按下的位置，那麼這盞燈所連接的電器會發生什麼事？
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AI 詳解
AI 專屬家教
太棒了！你能精確捕捉到 $G$ 蛋白偶聯受體（GPCR）訊息傳遞途徑中的關鍵細節，並正確判斷出突變後的連鎖反應，這顯示你對細胞訊息傳導的「開」與「關」有著非常紮實的理解。
$G$ 蛋白的分子開關機制
在正常的腎上腺素（Epinephrine）傳導路徑中，$G$ 蛋白的 $\alpha$-次單元（$\alpha$-subunit）扮演著如同「分子開關」的角色。當它結合了 $GTP$ 時，處於開啟狀態，會啟動下游的腺苷酸環化酶（Adenylyl cyclase），進而觸發肝醣分解以提供能量。然而，為了避免細胞過度反應，這個開關內建了一個「自動關閉」的定時器，也就是 $\alpha$-次單元本身的 $GTP$ 水解酶（GTPase）活性，它會將 $GTP$ 水解成 $GDP$，讓 $G$ 蛋白恢復成不活化狀態。
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