El término G proteínas se refiere a un grupo no homogéneo de proteínas que pueden unirse a los nucleótidos difosfato de guanosina (GDP) y trifosfato de guanosina (GTP). Desempeñan una función crítica en la transducción y "traducción" de señales extracelulares dentro y dentro de la célula. G heterotrimérico unido a membrana proteínas son los mediadores entre el espacio extracelular e intracelular, y las llamadas proteínas G pequeñas, que se encuentran en el citosol de las células, aseguran la transmisión de señales dentro de la célula.
¿Qué es una proteína G?
G proteínas, también conocidas como GTPasas, representan un grupo no homogéneo de proteínas que desempeñan un papel fundamental en la transducción de señales extracelulares dentro y dentro de la célula. Todas las proteínas G se caracterizan por su capacidad para unirse a los nucleótidos GTP y GDP. Se pueden dividir en los dos grupos principales de proteínas G heterotriméricas unidas a la membrana y las denominadas proteínas G monoméricas pequeñas. Las proteínas G monoméricas se encuentran en el citosol de las células y actúan como segundos mensajeros para la transducción de señales dentro de la célula. Las proteínas G unidas a la membrana están compuestas por las subunidades alfa, beta y gamma. En el estado inactivo, el PIB está ligado a la subunidad alfa. Un estímulo extracelular (señal) inicia un proceso en el que el GDP es reemplazado por GTP y, simultáneamente, ocurre la disociación entre la subunidad alfa y la subunidad beta gamma. Las dos subunidades beta y gamma permanecen juntas como la unidad funcional activa en procesos posteriores como la subunidad beta-gamma. Por lo tanto, el reemplazo del GDP por GTP corresponde al cambio de la "posición OFF" inactiva a la "posición ON" activada.
Función, acción y roles
Las células humanas, como las células animales, están protegidas por un membrana celular que no es fácilmente permeable a grandes moléculas o patógeno los gérmenes. Por un lado, el membrana celular proporciona protección para el citosol interior y el núcleo; por otro lado, esto puede ser un problema para la comunicación necesaria y el intercambio de información entre células, dentro de una célula y entre el espacio extracelular e intracelular. La función principal de las proteínas G heterotriméricas de membrana, de las cuales se conocen alrededor de 21 subunidades alfa diferentes, es la transducción de señales desde el espacio extracelular al interior de la célula. La transducción de señales es esencial para la transmisión de señales y la traducción de "instrucciones" específicas en procesos metabólicos celulares. Se trata de recibir mensajes importantes que se transmiten a la célula desde el exterior a través de sustancias mensajeras, hormonas o neurotransmisores, traduciéndolos como "instrucciones de trabajo" para la célula y entregándolos dentro de la célula a segundos mensajeros que aseguran un mayor transporte dentro del citosol. Además, el proceso de transducción juega un papel importante en la transmisión de ciertos estímulos sensibles como la vista, el oído, llaves y olor. La transducción de señales es igualmente importante para el funcionamiento de ciertos circuitos reguladores a través de los cuales la temperatura corporal, sangre presión, corazón se controlan la función y muchos otros parámetros inconscientes. En pocas palabras, las proteínas G heterotriméricas ancladas en el membrana celular encarnan el sitio de limpieza activa para las sustancias de señalización, que se entregan en una forma transformada a las pequeñas proteínas G dentro de la célula que actúan como segundos mensajeros. Las pequeñas proteínas G, de las que se conocen más de 100 formas diferentes, realizan una variedad de tareas dentro de la célula. Por ejemplo, están involucrados en la regulación de gen expresión, organización del citoesqueleto, transporte de sustancias entre el núcleo y el citoplasma, y el intercambio de sustancias con lisosomas y proliferación celular.
Formación, ocurrencia, propiedades y valores óptimos
Los bloques de construcción básicos de las proteínas G, al igual que con todas las demás proteínas, están formados por los llamados proteinogénicos aminoácidos, de los cuales 23 se conocen hasta la fecha. Si bien el metabolismo celular es capaz de sintetizar la mayoría aminoácidos en sí, los pocos aminoácidos designados como esenciales deben ingerirse con los alimentos. El ensamblaje de proteínas se lleva a cabo desde cero uniendo aminoácidos en la secuencia genéticamente predeterminada o mediante el ensamblaje de fragmentos ya existentes de proteínas de cadena larga parcialmente desensambladas. Los fragmentos también pueden consistir en péptidos o polipéptidos, que, según la definición, están compuestos por menos de 100 aminoácidos. ácidos. La síntesis de proteínas G tiene lugar en cada célula individual en procesos complejos sobre la base de la gen segmentos previamente copiados en el ARNm, que especifican la secuencia de aminoácidos de cada proteína individual. Debido a que las proteínas G en su diversidad están involucradas en prácticamente todos los procesos de control y regulación de cada célula individual, y debido a que la relación entre los estados activado e inactivo es muy dinámica, una instantánea de su concentración o la actividad en las células no es posible y no sería significativa. Si la totalidad de las proteínas G en la red están realizando un trabajo "normal" solo puede estimarse indirectamente mediante salud de estado.
Enfermedades y trastornos
Las proteínas que son una parte funcional o activadora de una enzima, hormona u otra entidad funcional corren el riesgo de perder su función debido a un defecto en su secuencia de aminoácidos, lo que hace que la enzima u hormona pierda parte de su acción. En la mayoría de los casos de un "defecto proteico", existe un gen defecto. La mutación de un segmento génico conduce a una especificación incorrecta de la secuencia de aminoácidos y, por lo tanto, a la construcción defectuosa de la proteína correspondiente. Las proteínas G no se libran de tales errores determinados genéticamente en el plan de construcción. Sin embargo, también se producen pérdidas funcionales de las proteínas G si el error se localiza en los receptores acoplados a la proteína G. En ambos casos, la capacidad reducida para transducir señales desencadena o contribuye a una enfermedad en particular. Las enfermedades asociadas con la función deficiente de la proteína G incluyen pseudohipoparatiroidismo, acromegalia, adenoma de tiroides hiperfuncional, tumores de ovario y varios otros.
