Proteinas G

Resumen

Para mantener la homeostasis celular, la transducción de señales es esencial.

Las proteínas que están en la membrana celular sirven como comunicador entre el EXC y el EIC. Los receptores que se encuentran en las proteínas G (GPCR) son el grupo más grande y diverso de receptores de membrana en los eucariotas y están codificados por al menos 800 genes en el genoma humano. 

Los GPCR también se conocen como:

• Receptores de siete dominios transmembrana
• Receptores 7TM
• Receptores heptahélicos
• Receptores de serpentina
• Receptores unidos a proteínas G. 

Los GPCR pueden detectar señales o ligandos extracelulares:

• Fotones
• Iones
• Olores
• Feromonas
• Hormonas
• Neurotransmisores. 

Los GPCR no sensoriales (excluyendo los receptores de luz, olor y sabor) se han clasificado en cuatro familias:

• Clase A → De tipo rodopsina
• Clase B → De tipo secretina
• Clase C → De glutamato metabotrópico / feromona y receptores frizzled. 

Tienen una estructura especial, están formadas por una cadena de aminoácidos, cuyo extremo:

• N → se localiza fuera de la membrana celular
• C → en el citoplasma. 

La cadena de aminoácidos se extiende por la membrana celular siete veces y tiene tres bucles intracelulares y tres extracelulares.

Los GPCR se denominan así porque ejercen sus acciones al asociarse con una familia de proteínas heterotriméricas, compuestas por subunidades → α, β y γ

que son capaces de unirse e hidrolizar el trifosfato de guanosina (GTP). 

Hasta la fecha, se han descrito:

• 16 subunidades α diferentes,
• 5 subunidades β
• 11 subunidades γ

Cuando se activan, estos receptores entran a cambios que se transducen mecánicamente a las proteínas G, que luego inician un ciclo de activación e inactivación asociado con la unión e hidrólisis de las proteínas G activadas por GTP que pueden actuar de manera positiva o negativa los canales iónicos (principalmente potasio y calcio) o el segundo mensajero que genera enzimas (es decir, adenilato ciclasa y fosfolipasa C [PLC]) que permiten que la señal se propague al interior de la célula para afectar finalmente la función celular.

Las subunidades:

• Gα se han clasificado funcionalmente sobre la base de la activación de → La adenilato ciclasa
• Gs → Activa esta enzima mientras que
• Gi → inhibe su actividad

Además de las subunidades α que activan el PLC. La adenilato ciclasa cataliza la conversión de trifosfato de adenosina en monofosfato de adenosina cíclica (AMPc), que puede determinar la actividad del canal iónico y la proteína quinasa A. PLC cataliza la escisión del fosfatidilinositol 4,5-bifosfato unido a la membrana en el segundo mensajero inositol 1, 4,5-trisfosfato (IP3) y diacilglicerol (DAG); el último estimula la liberación de Ca 2+ desde el retículo endoplásmico, mientras que DAG puede modular la actividad de la proteína quinasa C.

Aunque la mayoría de los GPCR pueden activar más de un solo subtipo Gα, muestran una preferencia por un subtipo sobre otro. La función de GPCR está estrechamente regulada, y se vuelven insensibles después de una exposición prolongada a su ligando por la fosforilación del dominio del receptor intracelular, lo que da como resultado una inactivación posterior. Esto se logra generalmente mediante las quinasas receptoras acopladas a la proteína G, una familia de serina-treonina proteína quinasas de mamíferos. Esta fosforilación da como resultado la internalización del GPCR o la vinculación con la arrestina, lo que evita la unión a la proteína G. También se ha demostrado que la estimulación de GPCR puede conducir a la activación posterior de otros efectores de señalización menos comunes, incluidos los receptores tirosina quinasas, fosfoinositida 3-quinasa, proteína quinasa activada por mitógeno, quinasa regulada por señal extracelular (ERK), p38 activado por mitógeno proteína quinasa, quinasa c-Jun N-terminal, Janus quinasas, transductores de señal y activadores de la transcripción. 

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