Proteína g y transducción de señales

ROL DE LA PROTEÍNA G EN LA TRANSDUCCIÓN DE SEÑALES:
Las proteínas G son transductores de señales que llevan información (p. ej., el enlace con agonistas) desde el receptor hasta una o más proteínas efectoras. Existe una gran superfamilia de receptores para numerosos fármacos destinatarios que interactúan con ciertas proteínas reguladoras heterotriméricas ligadas a GTP conocidas como proteínas G.Los receptores acoplados a la proteína G (G protein-coupled receptors, GPCR) comprenden a los de varias aminas biógenas, eicosanoides y otras moléculas que envían señales a lípidos, péptidos hormonales, opiáceos, aminoácidos como GABA y muchos otros péptidos y ligandos proteínicos.

Los efectores que son regulados por la proteína G comprenden enzimas como la adenililciclasa, fosfolipasa C,fosfodiesterasas y canales de iones de la membrana plasmática selectivos para Ca2+ y K+. Gracias a su número e importancia fisiológica, los GPCR constituyen objetivos muy utilizados para los fármacos; quizás la mitad de los fármacos que no son antibióticos están dirigidos hacia estos receptores, que constituyen la tercera familia más grande de genes en el ser humano.

Forman una familiade proteínas caracterizadas por su interacción con guanosín trifosfato (GTP) conducente a la hidrólisis del nucleótido aguanosín difosfato (GDP). Su nombre deriva la inicial de guanosina, por tanto. En la fisiología celular actúan como interruptores biológicosmediante la transducción de señales. De esta manera, un estímulo del exterior celular, un ligando por ejemplo, accede al receptor celular asociado aproteína G o GPCR desencadenado una cascada de actividades enzimáticas o segundos mensajeros como respuesta.

ESTRUCTURA DE LA PROTEÍNA G:

Los estudios estructurales nos indican que las proteínas G tienen estructura de trímeros a b g , que pueden adoptar una conformación 'abierta' o 'cerrada'. Estas proteínas pueden ser consideradas como nanomáquinas moleculares. La proteína G heterotrimérica constade una subunidad alfa de 45-47 kD, una subunidad beta de 35 kD y una subunidad gamma de 7-9 kD. Se han identificado también isoformas de cada una de las tres subunidades, lo cual permite que exista una amplia variedad de proteínas G diferentes.

En la mayoría de ellas la subunidad g esta prenilada, es decir, contiene una porción isoprenoide C20 unida covalentemente a la cisteina C- terminal,que ayuda a anclar la proteína en la membrana y puede facilitar las interacciones proteína – proteína. La subunidad a esta miristolada, puesto que contiene el grupo mirístico en un enlace amida con la glicina C-terminal. El lugar de unión de los nucleotidos de guanina y su actividad GTPasa asociada se encuentran en la subunidad a. Un estímulo hormonal induce el intercambio de GDP por GTP y a ladisociación de la proteína G, con un desplazamiento del complejo a - GTP a lo largo de la membrana hasta que encuentra una molécula de adenilato ciclasa o de otra enzima diana.

ACCIONES DE LAS PROTEÍNAS G

Las proteínas G son proteínas de membrana que en el estado inactivo unen guanosindifosfato (GDP). Una respuesta hormonal que de lugar a la estimulación de la adenilato ciclasa, la unión de unahormona extracelular o de un agonista a un receptor, como por ejemplo un receptor adrenérgico b produce un cambio conformacional que estimula al receptor para interaccionar con una molécula Gs próxima. Ésta estimula a su vez un intercambio del GDP unido por GTP, es decir, la disociación del GDP de la Gs, para ser sustituido por GTP. De esta forma, la Gs se convierte en una proteína que activa laadenilato ciclasa, produciendo AMP cíclico. Ello da lugar a la activación de la proteína quinasa dependiente del cAMP y por consiguiente la fosforilación de las proteínas diana, como la fosforilasa b quinasa en las células que activan la fosforolisis del glucogeno. En resumen, los pasos fundamentales de la transducción de señal son la formación de segundos mensajeros, y la activación de...