Cos'è proteina g?

Proteina G

Le proteine G (G sta per Guanina) sono una famiglia di proteine coinvolte nella trasduzione del segnale cellulare. Agiscono come interruttori molecolari, attivandosi e disattivandosi in risposta a segnali extracellulari. Sono cruciali per la comunicazione tra i recettori sulla superficie cellulare e le vie di segnalazione intracellulari.

Struttura e Funzionamento:

Una tipica proteina G è un eterotrimero composto da tre subunità:

• Subunità α (alfa): Questa subunità lega il guanosin-difosfato (GDP) allo stato inattivo. Quando un recettore accoppiato a proteina G (GPCR) si lega al suo ligando (ad esempio, un ormone o un neurotrasmettitore), la subunità α scambia il GDP con il guanosin-trifosfato (GTP), attivandosi. Questa attivazione provoca la separazione della subunità α dalle subunità βγ. La subunità α-GTP e il complesso βγ possono quindi interagire con altre proteine effettrici nella cellula, avviando una cascata di eventi di segnalazione.
• Subunità β (beta): Questa subunità forma un complesso stretto con la subunità γ.
• Subunità γ (gamma): Questa subunità è legata alla membrana cellulare tramite una modificazione lipidica.

Il complesso βγ rimane legato insieme anche dopo l'attivazione della proteina G e può anch'esso trasmettere segnali interagendo con proteine effettrici.

Classificazione:

Le proteine G sono classificate in base alla subunità α, che determina la loro specificità e la cascata di segnalazione che attivano. Alcuni tipi importanti includono:

• Gs (stimolatoria): Stimola l'adenilato ciclasi, aumentando la produzione di cAMP (adenosina monofosfato ciclico). (Ulteriori informazioni su Proteina%20Gs)
• Gi (inibitoria): Inibisce l'adenilato ciclasi, diminuendo la produzione di cAMP. (Ulteriori informazioni su Proteina%20Gi)
• Gq: Attiva la fosfolipasi C (PLC), che idrolizza il fosfatidilinositolo bifosfato (PIP2) in diacilglicerolo (DAG) e inositolo trifosfato (IP3). (Ulteriori informazioni su Proteina%20Gq)
• G12/13: Attiva le RhoGEF (fattori di scambio della guanina nucleotide per Rho), che regolano il citoscheletro. (Ulteriori informazioni su Proteina%20G12/13)

Ruolo Biologico:

Le proteine G svolgono un ruolo cruciale in una vasta gamma di processi fisiologici, tra cui:

• Trasmissione sensoriale: Ad esempio, la visione, il gusto e l'olfatto.
• Regolazione ormonale: Molti ormoni agiscono legandosi a GPCR che attivano le proteine G.
• Neurotrasmissione: Molti neurotrasmettitori agiscono legandosi a GPCR che attivano le proteine G.
• Risposta immunitaria: Alcuni recettori coinvolti nella risposta immunitaria sono accoppiati a proteine G.
• Crescita e differenziazione cellulare: Le proteine G possono influenzare la crescita e la differenziazione cellulare.

Importanza Clinica:

Le proteine G sono bersagli importanti per molti farmaci. Disfunzioni nelle proteine G sono state implicate in diverse malattie, tra cui:

• Colera: La tossina del colera impedisce l'inattivazione della subunità α di Gs, causando un aumento continuo della produzione di cAMP nelle cellule intestinali, portando a una massiccia perdita di acqua e sali.
• Pertosse: La tossina della pertosse inattiva la subunità α di Gi, disinibendo l'adenilato ciclasi e causando un aumento della produzione di cAMP.
• Cancro: Mutazioni nelle proteine G sono state identificate in alcuni tipi di cancro.

Regolazione:

L'attività delle proteine G è strettamente regolata. La subunità α possiede attività GTPasica intrinseca, ovvero è in grado di idrolizzare il GTP in GDP, riportando la proteina G allo stato inattivo. Questa attività è spesso potenziata dalle GTPasi attivatrici di proteine (GAP). Il complesso βγ può anche regolare l'attività delle subunità α.