4.13: Proteínas G
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Las proteínas G son llamadas porque se unen a los nucleótidos g uanina G DP y G TP. Son heterotrímeros (es decir, compuestos de tres subunidades diferentes) asociados a la superficie interna de la membrana plasmática y receptores transmembrana de hormonas, etc. estos se denominan receptores acoplados a proteína G (GPCR s).
Las tres subunidades son:
- Gα, que porta el sitio de unión para el nucleótido. Al menos 20 tipos diferentes de moléculas Gα se encuentran en células de mamíferos.
- Gβ
- Gγ
Cómo funcionan las proteínas G
- En el estado inactivo, Gα tiene PIB en su sitio de unión.
- Cuando una hormona u otro ligando se une al GPCR asociado, se produce un cambio alostérico en el receptor (es decir, su estructura terciaria cambia).
- Esto desencadena un cambio alostérico en Gα causando
- PIB para irse y ser reemplazado por GTP.
- GTP activa Gα haciendo que se disocie de GβGγ (que permanecen unidos como un dímero).
- Gα activado a su vez activa una molécula efectora.
En un ejemplo común (mostrado aquí), la molécula efectora es la adenilciclasa, una enzima en la cara interna de la membrana plasmática que cataliza la conversión de ATP en el AMP cíclico (AMPc) “segundo mensajero”.
La Gα activada es una GTPasa por lo que convierte rápidamente su GTP en PIB. Esta conversión, junto con el retorno de las subunidades Gβ y Gγ, restaura la proteína G a su estado inactivo.
Algunos tipos de subunidades Gα
Gα
Este tipo estimula (s = “estimulante”) la adenilciclasa. Es el que aquí se representa. Se asocia con los receptores de muchas hormonas como:
- adrenalina
- glucagón
- hormona luteinizante (LH)
- hormona paratiroidea (PTH)
- hormona adrenocorticotrópica (ACTH)
Gα s es el objetivo de la toxina liberada por Vibrio cholerae, la bacteria causante del cólera. La unión de la toxina del cólera a Gα s la mantiene encendida. Los altos niveles continuos resultantes de AMPc provocan una pérdida masiva de sales de las células del epitelio intestinal. Cantidades masivas de agua siguen por ósmosis provocando una diarrea que puede ser fatal si las sales y el agua no se reemplazan rápidamente.
Gα q
Esto activa la fosfolipasa C (PLC) que genera los segundos mensajeros:
- trifosfato de inositol (IP 3)
- diacilglicerol (DAG)
Gα q se encuentra en proteínas G acopladas a receptores de vasopresina, hormona estimulante de la tiroides (TSH) y angiotensina.
Gα i
Esto inhibe (i = “inhibitoria”) la adenilciclasa disminuyendo el nivel de AMPc en la célula. G a i es activado por el receptor de somatostatina.
Gα t
La “t” es para la transducin, la molécula responsable de generar una señal en los bastones de la retina en respuesta a la luz. Gα t desencadena la descomposición del GMP cíclico (cGMP).