G蛋白与疾病

G蛋白的α亚基上含有细菌毒素糖基化修饰位点，细菌毒素能使这些位点糖基化，导致α亚基的GTP酶活性丧失，与受体结合的能力降低，引发某些疾病。例如，霍乱弧菌所致的腹泻与G蛋白活性异常紧密相关。霍乱弧菌产生的霍乱毒素由A、B两个亚基组成，其中A亚基能穿过细胞膜，催化细胞内NAD+中的ADP核糖基不可逆地结合在Gs蛋白的α亚基上，使α亚基与β、γ亚基分离并与GTP结合，因此时α亚基丧失了GTP酶的活力，不能把GTP水解为GDP，所以G蛋白处于持续激活状态。同时，持续活化的Gs蛋白的α亚基与腺苷酸环化酶结合，使后者极度活化，导致细胞中的cAMP大量增加，可达正常值的100倍以上。大量增加的cAMP作用到肠上皮细胞的离子通道上，促使大量Cl-和HCO3-从细胞内进入肠腔，导致细胞内外渗透压失去平衡，从而引起大量水分进入肠腔，造成剧烈腹泻和严重脱水，此时若不采取紧急措施补充水和电解质，病人会死亡。(https://www.daowen.com)

G蛋白基因突变可导致色素性视网膜炎、眼白化病、侏儒症、假性甲状旁腺功能减退症（pseudohypoparathyroidism，PHP）、先天性甲状腺功能减退症或甲状腺功能亢进症等遗传性疾病。例如，在甲状腺瘤和垂体瘤中，G蛋白的突变体维持其与GTP结合的活化型空间构象，持续激活cAMP信号转导通路，刺激细胞增殖。