(一)腺苷酸環化酶(AC)系統
腺苷酸環化酶系統主要介導cAMP-蛋白激酶A途徑,是激素調節物質代謝的主要途徑。胰高血糖素、腎上腺素和促腎上腺皮質激素等與靶細胞質膜上的特異性受體結合,形成激素受體復合物而激活受體。活化的受體催化G蛋白形成αs-GTP。釋放的αs-GTP能激活腺苷酸環化酶,催化ATP轉化成cAMP,使細胞內cAMP濃度升高,cAMP能進一步激活PKA(蛋白激酶A),PKA再通過一系列化學反應(如磷酸化其他蛋白質的絲/蘇氨酸)將信號進一步傳遞,達到信號轉導的目的。腺苷酸環化酶(AC)由GS激活而被Gi抑制。這種環化酶的同工酶中,AC2和AC4是被Gβγ和Gα亞基共同激活; AC1型被Gα亞基激活而被Gβγ抑制,因此不能被G蛋白活化; AC3,AC5,AC6和AC9不能與Gβγ直接作用【6】。
(二)磷脂酶C(PLC)系統
是由G蛋白耦聯受體介導的一個重要的信息轉導途徑。促甲狀腺素釋放激素、去甲腎上腺素和抗利尿激素等與靶細胞膜上特異性受體結合后,活化的G蛋白直接作用于PLCB,經PLCB調節蛋白轉導,可激活磷脂酰肌醇特異性磷脂酶C(PI-PLC),后者催化膜內側組分――磷脂酰肌醇4,5-二磷酸(PIP2)水解產生肌醇三磷酸( IP3 )與二酯酰甘油(DAG) 。后兩者都可作為第二信使發揮作用。DAG生成后仍留在質膜上,在磷脂酰絲氨酸和Ca離子的配合下激活蛋白激酶C(PKC),蛋白激酶C也能通過磷酸化一系列靶蛋白的絲/蘇氨酸殘基來達到進一步轉導信息的目的。
(三) 相關離子通道的調節
GαS亞基在重組系統中被證明可調節至少兩種離子通道:即骨骼肌細胞中的Ca離子通道和心肌中的Na離子通道;Gαi也能抑制Ca離子通道而激活K離子通道。在心肌K離子通道的激活能力上Gβγ比Gαi更有效【6】。通過G蛋白,調節相關離子通道的開放來達到信息的轉導也是G蛋白耦聯受體介導的一種有效調控方式。