Proteína G

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Proteína G
A proteína G é uma proteína membranar trimérica composta por três subunidades:
a) a subunidade α (alfa);
b) a subunidade β (beta);
c) subunidade γ (gama).
Este tipo de proteína está ligada a uma molécula de GDP (guanina difosfato) no seu estado de repouso. Quando a proteína G é a ativada, o GDP é substituído por uma molécula de GTP (guanina trifosfato).
Tem a função de mediar recetores membranares de sinais externos e a ativação de enzimas no processo de transdução de sinal.
A proteína G está associada a recetores celulares
A proteína G encontra-se na membrana plasmática e a sua ativação está dependente de recetores membranares, designados por recetores acoplados à proteína G.
A proteína G estabelece a ponte entre este tipo de recetores com enzimas membranares que produzem segundo mensageiros.
Ativação da proteína G
A proteína G desempenha um papel mediador no processo de transdução de sinal em que um sinal chega à célula e é detetado por um recetor e a sua mensagem é transferida para o interior da célula. A ativação da proteína G segue a seguinte cadeia de acontecimentos:
O ligando (uma molécula sinalizadora como, por exemplo, uma hormona) liga-se ao recetor e este muda de conformação;
A alteração conformacional do recetor atrai a proteína G, difusível na membrana plasmática;
A ligação da proteína G ao recetor, faz com que o segmento α desta proteína converta o GDP em GTP;
A conversão do GDT em GTP separa o segmento α do restante segmento β γ da proteína G, tornando ativa a proteína G ativada;
Os dois segmentos da proteína G deslocam-se na membrana plasmática ao encontro de um alvo;
A ligação do segmento α ao seu alvo, converte o GTP de novo em GDP;
Essa conversão inativa a proteína G e o segmento α volta a encontra-se e a unir-se com o segmento β γ. A proteína G regressa ao estado de repouso.
Os alvos da proteína G
Os recetores acoplados à proteína G ativam esta proteína com o intuito desta ir, por sua vez, ativar alvos celulares. Os alvos são proteína enzimáticas situadas na membrana plasmática e que, quando ativadas, produzem um segundo mensageiro.
A proteína G pode atuar sobre:
a) a enzima adenilato ciclase que produz o segundo mensageiro, cAMP;
b) a enzima fosfolipase C que produz o segundo mensageiro, IP3 e DAG;
c) os canais iónicos. Neste caso, a proteína G ativada atua diretamente sobre canais iónicos, sem a produção de segundo mensageiros. Por exemplo, ocorre em canais de potássio de células cardíacas;
d) enzimas de proteínas cinases;
Proteínas G estimulatórias e inibitórias
Existem proteínas G que têm um efeito estimulatório ou inibitório sobre os alvos em que atuam. Assim, diferentes proteínas G podem ter efeitos antagonistas (isto é, opostos) sobre os seus alvos.
Por exemplo, existem proteínas G que estimulam a adenilato ciclase a produzir o cAMP apartir do ATP e existem outras proteínas G que inibem a denilato ciclase, inibindo a síntese do cAMP.
Proteínas G associadas aos recetores de tirosina cinase – Proteínas Ras
As proteínas Ras são proteína G ativadas por recetores de tirosina cinase. As proteínas G formam um pequeno grupo de proteínas G que, à semelhança de outras proteínas G, são ativadas quando se liga a uma molécula de GTP.
As proteínas Ras são ativadas através de recetores de tirosina cinase. As moleculas sinalizadoras mais comuns que interage com os recetores de tirosina cinase são os fatores de crescimento.
Assim, quando um fator de crescimento se liga ao recetor de tirosina cinase, as proteínas Ras poderão ser ativadas. As proteínas Ras ativadas vão, por sua vez, ativar uma cascata de reações de sinalização intracelular.
A proteína Ras ativa a cinase RAF que é a primeira enzima desta cascata. A seguir vão ser ativadas uma série de MAP cinases que culmina na ativação de fatores de transcrição que irão ativar ou inibir a a expressão de genes específicos.
References:
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