Classificazione delle proteine G

Dal punto di vista funzionale le proteine G sono classificate in base all’attività funzionale della subunità alfa:

• Proteine G_s: caratterizzate dalla presenza di alfa_s con attività stimolante l’effettore adenilato ciclasi determinando così un aumento del secondo messaggero AMP-ciclico (cAMP); fanno parte di questa famiglia i recettori per: catecolamine, ormone adrenocorticotropo (ACTH), glucagone, ormone luteinizzante (LH), ormone follicolo-stimolante (FSH), ormone tireotropo (TSH), istamina.
  L’effetto finale dipende dall’aumento del calcio intracellulare.

• Proteine G_i: caratterizzate dalla presenza di alfa_i con attività inibente l’adenilato ciclasi determinando così una riduzione del cAMP tramite attivazione delle fosfodiesterasi (PDE) e apertura di canali ionici. Queste proteine G sono attivate da: noradrenalina, prostaglandine, oppiacei, angiotensina.
  Ci sono 3 tipi di alfa_i:
  • Il tipo 1 inibisce l’adenilato ciclasi con conseguente riduzione del cAMP.
  • Il tipo 2 attiva l’effettore fosfolipasi C (PLC) con conseguente produzione dei secondi messaggeri inositolo 3-fosfato (IP₃) e diacilglicerolo (DAG) che fanno aumentare il calcio intracellulare.
  • Il tipo 3 attiva l’effettore fosfolipasi A₂ (PLA₂) che produce acido arachidonico da cui originano leucotrieni (LT), trombossano (TXA₂) e prostaglandine (PG) che sono mediatori dell’infiammazione. I LT originano tramite la via della lipossigenasi; TXA₂ e PG tramite la via della ciclossigenasi.
• Proteine G_q: caratterizzate dalla presenza di alfa_q che attiva l’effettore fosfolipasi C con conseguente produzione dei secondi messaggeri IP₃ e DAG; quest’ultimo determina aumento del Ca⁺⁺ intracellulare. Queste proteine sono attivate dall’acetilcolina (ACh) e dalla noradrenalina.
• Proteine G_o: caratterizzate dalla presenza di alfa_o (o sta per oppioidi) che provoca l’apertura dei canali del potassio (che esce dalla cellula) provocando la chiusura dei canali del calcio con conseguente riduzione del Ca⁺⁺ intracellulare e inibizione della contrazione muscolare.

• Proteine G_T1 e proteine G_T2 (T sta per trasducina): attivate da fotoni, attivano a loro volta le fosfodiesterasi (PDE) che scindono il cAMP in 5′-adenosin-monofosfato (5′-AMP).

• Proteine G_12/13: caratterizzate dalla presenza di alfa₁₂ o alfa₁₃, attivano la proteina G monomerica Rho.

Le subunità alfa delle proteine G rappresentano il bersaglio di tossine come la tossina colerica e la tossina della pertosse.

• La tossina colerica ha la capacità di ribosilare la subunità alfa_s delle proteine G; ciò impedisce l’attività GTPasica mantenendo la proteina G nello stato attivo. Questo determina aumento del cAMP con conseguente rilascio di Na⁺ e acqua nell’intestino e quindi diarrea e squilibrio elettrolitico.

• La tossina della pertosse ha la capacità di ribosilare le subunità alfa_i e alfa_o delle proteine G che hanno come effettore la guanilato-ciclasi e glicosila anche la regione dell’ansa che permette l’interazione recettore-proteina G, inibendo il legame.

Le subunità beta/gamma hanno anch’esse diversi effettori: possono attivare alcune isoforme dell’adenilato-ciclasi, possono attivare la fosfolipasi C, possono attivare delle chinasi in grado di fosforilare il fosfatidil-inositolo in posizione 3, attivano i canali al potassio inducendo un’iperpolarizzazione di membrana (dato che il potassio fuoriesce dalla cellula) e possono inibire i canali al calcio.

Articolo creato il 25 febbraio 2010.
Ultimo aggiornamento: vedi sotto il titolo.

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