Como é composta a proteína G? Que mecanismo a torna ativa?
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A Proteína G pertence a uma classe de proteínas envolvidas na transdução de sinais celulares, ela é um importante mediador de vias metabólicas na forma de heterotrímero, com subunidades α, β e γ, que, na membrana plasmática, está associado a receptores GPCR. Quando um sinal extracelular se liga a um GPCR (receptor associado à proteína G) presente na membrana plasmática das células, a proteína G sofre uma alteração conformacional capaz de ativar uma de suas subunidades que possui ligação a GTP, tornando-se capaz de alternar entre um estado de ligação com uma guanosina difosfato inativa (GDP), a outro com uma guanosina trifosfato ativa (GTP). Isso leva a uma cascata de eventos de sinalização que resultam na regulação dos processos seguintes da célula, como a liberação de segundos mensageiros, como o AMP cíclico. A proteína G, junto com seu receptor transmite sinais de hormônios e neurotransmissores, controlando o metabolismo da maquinaria celular, como a contração, a transcrição e a secreção. Essas proteínas pertencem a um grupo amplo de enzimas denominado ATPases.
O heterodímero da proteína G é formado de uma subunidade α para ligação do nucleotídeo guanina, que possibilita o reconhecimento especifico de receptores e efetores, e por subunidades β e γ, que formam um dímero bastante estável. No estado basal do complexo receptor-heterodímero, a subunidade α contém GDP ligado e o complexo α-GDP: βγ está acoplado ao receptor sem o ligante. [5]
Quando um agonista liga-se a um GPCR (receptor acoplado à proteína G), ocorre uma alteração conformacional no receptor que possibilita o acoplamento ao heterotrímero da proteína G. Essa alteração na conformação faz com que o fator de troca de nucleotídeos de guanina (GEF) induza a troca de GDP por GTP na subunidade α. A ligação com o GTP ativa a subunidade α e faz com que ela libere o dímero βγ e o receptor, deste modo, a subunidade α ligada ao GTP e o heterodímero βγ transformam-se em moléculas sinalizadoras ativas que iniciam cascatas de sinalização intracelular ativando efetores.
A proteína G permanece ativa até que o GTP ligado à subunidade α seja hidrolisado em GDP pela atividade GTPase intrínseca dessa subunidade. A ligação com o GDP devolve a afinidade da subunidade α pelo dímero βγ, encerrando o ciclo de transdução de sinal e formando novamente o complexo basal inativo, que pode ser reativado por uma nova ligação de um ligante ao receptor.