Proteinas G

Generalidades de los mensajeros y receptores

La célula va a responder de forma diferente según el tipo de receptor al que el mensajero o ligando va dirigido, entonces el mensajero que va viajando en el espacio extracelular se va a unir a su receptor y va a activar su función, sin embargo también hay receptores cuya función es ser un intermediario al liberar otro mensajero, un segundo mensajero en el espacio intracelular, esto se puede llevar a cabo por medio de las proteínas G, los segundos mensajeros más comunes son el Adenosin monofosfato cíclico (AMPc), el 1,2-Diacilglicerol (DAG) e Inositol 1,4,5 trifosfato (IP3) esto nos permite tener un mayor control en los efectos que el estímulo va a tener sobre la célula porque muchos de estos receptores pueden liberar más de un segundo mensajero, amplificando la señal original.

Receptores asociados a proteínas G

Características estructurales

El receptor tiene ciertas características estructurales, está formado por una única cadena polípeptica comenzando por un grupo Amino y termina con un grupo carboxilo que atraviesa a la membrana siete veces como el hilo de una costura, por lo que decimos que tiene 7 dominios trasnmembranales y como la cadena en estos dominios tiene forma de hélice entonces por eso se dice que son receptores de siete hélices o receptores serpentinos

(Barrett, K. (2016). Ganong's Review of Medical Physiology. 24th ed. New York: McGraw-Hill Education, p.59.) 

, hay unas porciones que sobresalen de la membrana celular las cuales forman asas, 3 asas extracelulares y 3 asas intracelulares.

La Proteina G también tiene sus propias características estructurales, está compuesta de tres subunidades diferentes entre sí por esa razón la proteína G es una proteína Heterotrimerica, estas tres subunidades son la α, β y γ; las subunidades α y γ tienen modificaciones lipídicas que las fijan a las proteínas de la membrana plasmática.  

(Barrett, K. (2016). Ganong's Review of Medical Physiology. 24th ed. New York: McGraw-Hill Education, p.58.) 

hay 3 subtipos de proteína G la Gs, Gi y Gq

El receptor y la proteína G están acoplados por la tercera asa intracelular que se une a la subunidad β

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Mecanismos de activación y desactivación de la Proteína G

La proteína G se puede encontrar en 2 estados activo e inactivo, cuando está inactivo las tres subunidades se encuentran juntas y la subunidad α tiene unido un guanosín trifosfato (GDP) por eso se le llama proteína G, La activación de la proteína G puede activar varios efectos metabólicos de forma simultanea es por eso que también se le  conoce como receptor metabotropico, La activación de un solo receptor puede producir una, 10 o más proteínas G heterotriméricas, lo cual hace posible la amplificación y la transducción de primer mensajero, La actividad de GTPasa de la subunidad α puede acelerarse por la familia de reguladores de señalización de la proteína G (RGS). 

(Barrett, K. (2016). Ganong's Review of Medical Physiology. 24th ed. New York: McGraw-Hill Education, p.59.) 

Mecanismo de Activación

1. para la activación de la proteína G primero el mensajero o ligando debe unirse a su receptor especifico, cuando esto ocurre se generan cambios en la conformación del mismo y de la proteína G  
2. el cambio en la conformación provoca que la subunidad α pierda afinidad por el GDP resultando en su separación
3. el GDP va a unir un guanosín trifosfato GTP puesto que en el citoplasma hay mayor concentración de GTP, lo cual produce otros cambios en la conformación
4. estos nuevos cambios generan una pérdida de afinidad entre la subunidad α con las subunidades β y γ provocando que se separen
5. la subunidad α GTP es la forma activa de la proteína G, esta se va a unir a una enzima

Mecanismo de desactivación

La actividad intrínseca de la GTPasa de la subunidad α convierte GTP a GDP y esto conduce a una nueva asociación de las subunidades β y γ con la subunidad α y la terminación de la activación del efector, también se puede bloquear al receptor por medio de fosoforilación y la adhesión de una arrestina causando una desensibilización ya que en este estado no es capaz de responder a estímulos y la proteína G vuelve a su estado inactivo

(Barrett, K. (2016). Ganong's Review of Medical Physiology. 24th ed. New York: McGraw-Hill Education, p.59.) 

Dependiendo de a que enzima se va a unir la proteína G y el efecto que va a tener sobre ella podemos determinar qué subtipo de proteína G es

• Proteína Gs : estimula la activación de Adenilatociclasa

Una vez que se haya activado la subunidad α por medio del GTP este se va a unir con la Adenilatociclasa  para activarla, esta va a tomar al Adenosin monofosfato (AMP) y lo modifica, creando un enlace cíclico entre el fosfato y el carbono de la ribosa, convirtiéndose en Adenosin Monofosfato cíclico (AMPc) que va a llevar a cabo la función de segundo mensajero, este se forma a partir de ATP por la acción de la enzima adenilil ciclasa y se convierte a la forma fisiológicamente inactiva 5ʹAMP por la actividad de la enzima fosfodiesterasa.

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