2RECEP18 Protei Nas G Y Sistema Adenililciclasa 1 1

Proteínas G
y sistema
adenililciclasa
FERNANDO PICATOSTE

Y

ENRIQUE CLARO

Receptores de membrana y
mecanismos de transducción

L

os receptores de membrana pueden clasificarse de acuerdo con los mecanismos implicados en la transmisión de la señal al interior celular. Según esta clasificación, se subdividen en receptores-canal, receptores con actividad enzimática y receptores acoplados aproteínas G (fig. 1).
Los primeros son proteínas oligoméricas que forman un canal iónico cuya
apertura es modulada por los agonistas, de modo que el efecto primario de
éstos se manifiesta mediante un cambio en la polaridad de la membrana. A
este grupo pertenecen cierto número de receptores de neurotransmisores, como
el nicotínico de la acetilcolina, los ionotrópicos del glutamato o el receptor
GABAA. Losreceptores con actividad enzimática son proteínas monoméricas
u oligoméricas con un dominio intracelular responsable de dicha actividad, la
cual se activa tras la unión de los agonistas. Dentro de este grupo se conocen
receptores con actividades guanililciclasa (como los de péptidos natriuréticos),
tirosina quinasa (como los de insulina y factores de crecimiento), fosfoproteína
fosfatasa(implicados en la activación de linfocitos T y B), serina-treonina
quinasa (como el del factor de crecimiento transformante) e histidina quinasa
(descritos en bacterias y levadura). También dentro de este grupo suelen incluirse receptores que, sin tener actividad enzimática, reclutan y activan
enzimas citosólicos con actividad tirosina quinasa (como los receptores de cito319

Receptores paraneurotransmisores
Receptorenzima
Receptorcanal

Receptor acoplado a
proteínas G (GPCR)

Ion
Actividad enzimática:
- Guanililciclasa
- Tirosina quinasa
- Fosfoproteína fosfatasa
- Serina/treonina quinasa
- Histidina quinasa

Figura 1

Proteína G

Sistema efector:
- Canales iónicos
- Enzima (segundos
mensajeros)

Tipos de receptores de membrana

quinas o las integrinas) o proteasa (Fas y receptores del factor denecrosis
tumoral, que activan caspasas apoptóticas). Finalmente, el último grupo de
receptores son proteínas monoméricas que, mediante la participación de proteínas reguladoras fijadoras de nucleótidos de guanina llamadas proteínas G,
activan sistemas efectores, los cuales pueden ser canales iónicos o enzimas
generadores de segundos mensajeros. Dentro de este grupo se puede encontrar
un buennúmero de los receptores de neurotransmisores.
En los sistemas de receptores acoplados a proteínas G (GPCR) existe
una notable diversidad molecular en todos los componentes que participan.
Así, entre los agonistas encontramos aminoácidos, aminas, péptidos y un gran
número de señales sensoriales. Entre los receptores contamos con más de un
centenar (o un número muy superior si incluimos los receptoresde odorantes
de la mucosa olfatoria), agrupados en un cierto número de familias. Las proteínas G se han clasificado en cuatro grupos según las homologías de secuencia de una de sus subunidades (Gα), de las que se han descrito una veintena,
si bien la diversidad de las otras dos subunidades que las componen (Gβ, 5
variantes; Gγ, 11 variantes), determina que el número de proteínas G individualespueda ser elevado. El número de sistemas efectores es más reducido e
incluye canales de K+ y de Ca2+, así como enzimas, tales como las adenililciclasas, la fosfodiesterasa de GMP cíclico, las fosfolipasas C de fosfoinosítidos
y, posiblemente, la fosfolipasa A2. Estos efectores generan un número también
limitado de segundos mensajeros, como AMP cíclico, inositol trifosfato,
diacilglicerol, Ca2+, etc.,los cuales regulan actividades celulares a través de la
modulación de algunas proteína quinasas, entre las que podemos contar las
320

Proteínas G y sistema adenililciclasa

dependientes de AMP cíclico (proteína quinasa A, PKA), de calcio y fosfolípidos (proteína quinasa C, PKC) o de calcio y calmodulina (CaMK), así como
las proteína quinasas activadas por mitógenos, entre otras. Estos...