Receptores celulares acoplados a proteínas G

Receptores acoplados a proteínas G
Los receptores con 7 dominios transmembrana (7STM) aparecieron primero en procariotas y protozoos. Al ser un mecanismo tan efectivo la evolución lo ha conservado.
La estructura general de estos receptores tiene un extremo amino terminal donde se une el ligando (los cuales suelen ser de naturaleza peptídica) que está en la zona extracelular. Los sentidos estánmediados por esta familia de receptores (gusto, visión y oflato). Tras el extremo amino terminal hay 7 segmentos en alfa hélice que atraviesan la membrana y anclan bien al receptor a la misma. Finalmente el extremo carboxilo terminal que queda dentro.
Los lazos extracelulares que se forman entre cada segmento transmembrana pueden funcionar como receptores de ligandos pequeños. Los lazosintracelulares tienen uno que destaca, que es el tercer lazo, que tiene la función catalítica del receptor. Es aquí donde se va a transmitir la señal al siguiente paso. Estas regiones son modificables por fosforilación para estimularlas o inhibirlas.
Estos receptores pasan la señal a las proteínas G. De ahí su nombre GPCR (G-protein coupled receptors). Estas proteínas se denominan proteínas G porqueunen nucleótidos de guanina. Tienen más afinidad por GTP que por GDP, y más afinidad por GDP que por GMP. Sin embargo, nunca encontraremos una unida a GMP debido a las altas concentraciones de los otros dos nucleótidos.
La proteína G es heterotrimérica, con una subunidad alfa, otra beta y otra gamma. La subunidad que une los nucleótidos de guanina es la alfa. Beta-gamma suelen ir siempre como dímeroque pueden separarse o juntarse con alfa. La subunidad alfa cuando une GTP tiende a hidrolizarlo. La función de beta-gamma es evitar que la subunidad alfa cambie GDP por GTP, manteniéndolo así inactivo. El sitio de intercambio queda, por tanto, entre las 3 subunidades.
La función del receptor es retirar o aflojar beta-gamma para que la subunidad alfa pueda intercambiar los nucleótidos. Esto lohace proporcionando más afinidad a alfa que la que alfa tiene por beta gamma. De este modo alfa tenderá a acercarse al receptor y esto lo alejará de las otras subunidades y expondrá el lugar de intercambio de nucleótidos.
Aparte de lo anterior, las proteínas G tienen modificaciones post-traduccionales lipídicas que las anclan (a la subunidad alfa y a la gamma) a la membrana y le permiten moversecerca de ella. El mirístico es un ácido graso saturado de 14 carbonos y el palmítico uno saturado de 16 carbonos. El mirístico y el palmítico se unen a la subunidad alfa en su extremo amino terminal. El prenilo (5 carbonos, butilo + metilo) es quien ancla a la subunidad gamma (y con ello a la subunidad beta, pues esta siempre le acompaña).
Al receptor 7STM llega un ligando que induce en él uncambio conformacional que pone de manifiesto una región intracelular por la que la subunidad alfa de la proteína G tiene más afinidad. La subunidad alfa entonces se une al receptor y este hecho la separa de la subunidad beta-gamma. Ahora se expone su lugar intercambiador de nucleótidos y cambia GDP automáticamente por GTP (porque tiene más afinidad por este). Alfa ahora puede interactuar con otrasproteínas al hidrolizar ese GTP.
Ciertas isoformas de beta-gamma, aparte de su función de bloquear a la subunidad alfa, pueden activar vías de señalización (que no se estudiarán).
De las proteínas G lo que mejor se conoce es la subunidad alfa. Por este motivo, la clasificación de las proteínas G se realiza en base a la subunidad alfa. La familia Gs (stimulating) activa a la adenilato ciclasa. Lafamilia Gi inhibe a la adenilato ciclasa. La familia Gq activa a la fosfolipasa C (PLC). La familia G-alfa, 12-13 modifica proteínas del citoesqueleto (esta no se estudiará).

ACTIVACIÓN DE ADENILATO CICLASA
Estas vías son activadas por la subunidad alfa de las proteínas Gs estimuladoras que se encargan de activar a la adenilato ciclasa, que es un enzima de la membrana que cataliza el paso de...