Sinalização de Receptores Acoplados à Proteína G

Os receptores acoplados à proteína G constituem a maior família de receptores de superfície celular, transmitindo sinais através de proteínas G heterotriméricas para efetores intracelulares.

Definition

A sinalização de receptores acoplados à proteína G é o processo no qual um receptor de sete domínios transmembranares ativado por ligante atua como um fator de troca de nucleotídeos de guanina para uma proteína G heterotrimérica, cujas subunidades regulam então os efetores a jusante.

Scope

Este tópico aborda a arquitetura de sete domínios transmembranares dos receptores acoplados à proteína G, o ciclo de ativação das proteínas G heterotriméricas, os efetores que regulam, como a adenilil ciclase e a fosfolipase C, e como essas vias são amplificadas e terminadas.

Core questions

• Como um receptor acoplado à proteína G ativa sua proteína G?
• Quais são os papéis das subunidades alfa e beta-gama da proteína G?
• Quais efetores e segundos mensageiros essas vias controlam?
• Como a sinalização da proteína G é desativada?

Key theories

Proteínas G como interruptores moleculares

Um receptor ativado catalisa a troca de GDP por GTP na subunidade alfa da proteína G, ativando-a para regular os efetores até que sua atividade GTPase intrínseca a retorne ao estado inativo.

Mechanisms

A ligação do ligante altera a conformação de um receptor de sete domínios transmembranares, de modo que ele promove a troca de GDP por GTP na subunidade alfa da proteína G, liberando-a do dímero beta-gama. As subunidades ativadas regulam efetores como a adenilil ciclase, que produz AMP cíclico, ou a fosfolipase C, que gera trifosfato de inositol e diacilglicerol. O sinal é amplificado através de cascatas e terminado quando a subunidade alfa hidrolisa o GTP e se reassocia, auxiliada por proteínas reguladoras e dessensibilização do receptor.

Clinical relevance

Esses receptores medeiam respostas a uma vasta gama de sinais e ilustram a lógica de comutação das proteínas G, tornando-os um modelo central na sinalização celular. O tratamento aqui é descritivo e não prescritivo.

History

Rodbell e Gilman estabeleceram as proteínas G como os transdutores que ligam os receptores aos efetores; Lefkowitz e Kobilka definiram posteriormente a estrutura do receptor e o complexo receptor-proteína G ativado, completando o quadro molecular dessa via.

Key figures

• Alfred Gilman
• Martin Rodbell
• Robert Lefkowitz
• Brian Kobilka

Seminal works

• gilman1987
• alberts2014

Frequently asked questions

O que faz uma proteína G?

Uma proteína G atua como um interruptor molecular que é ligado quando se liga ao GTP e desligado quando o hidrolisa a GDP, transmitindo o sinal do receptor para as enzimas efetoras enquanto está ativa.

Que segundos mensageiros esses receptores desencadeiam?

Dependendo da via, eles geralmente aumentam o AMP cíclico através da adenilil ciclase ou geram trifosfato de inositol e diacilglicerol através da fosfolipase C, que por sua vez libera cálcio.