Proteine G
Le proteine G sono così denominate perché legano il guanosin-trifosfato (GTP) o il guanosin-difosfato (GDP) e sono dotate di attività GTPasica, importante per idrolizzare il GTP. Esistono due tipi di proteine G:
- Proteine G trimeriche, costituite dalle subunità polipeptidiche alfa, beta, gamma (esistono 20 tipi di subunità alfa, 5 tipi beta e 10 gamma). Tutte e tre le subunità sono associate alla superficie interna della membrana plasmatica, come proteine periferiche.
- Piccole proteine G monomeriche (Ras, Rho; Rab, Arf).
Le proteine G trimeriche si trovano sulla superficie interna della membrana cellulare, accoppiate ad un recettore di membrana (o di superficie). Esse vanno continuamente incontro ad un ciclo di attivazione e deattivazione grazie all’attività GTPasica.
In condizione di riposo (recettore accoppiato alla proteina G senza ligando) una proteina G si trova in forma di trimero alfa–beta–gamma e porta legato il GDP sulla subunità alfa; quando il recettore è attivato dal legame con un ligando (che rappresenta il primo messaggero), cambia conformazione nella parte intracellulare acquistando alta affinità per il GTP. Il legame col GTP determina il distacco della subunità alfa dal restante dimero beta/gamma e quest’ultimo dalla superficie interna del recettore. Questi due complessi formatisi (alfa-GTP e beta/gamma) possono agire su effettori diversi; ne consegue che uno stesso recettore può controllare più funzioni attraverso la subunità alfa-GTP che agisce su determinati effettori e il dimero beta/gamma che agisce su altri effettori. Gli effettori, a loro volta, determinano la produzione di un secondo messaggero (adenilato-ciclasi, guanilato-ciclasi, fosfolipasi C) che sono i responsabili dell’effetto finale secondo vie caratteristiche di ogni effettore. Gli effettori, inoltre, possono agire anche su canali ionici.
Il segnale viene interrotto dall’attività GTPasica della subunità a che idrolizzando il GTP forma il GDP; ciò causa un aumento dell’affinità per il dimero beta/gamma che si lega nuovamente all’alfa-GDP facendo tornare il recettore allo stato di riposo.
Sono state identificate 30 molecole di natura proteica chiamate genericamente regolatori delle proprietà di segnalazione delle proteine G.
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