Proteínas G: Sinalização Celular e Funções

As proteínas G (guanina nucleotídeo-ligantes) são uma família de proteínas que atuam como interruptores moleculares dentro das células, participando de vias de <a href="https://pt.wikiwhat.page/kavramlar/transdução%20de%20sinal">transdução de sinal</a>. Elas são cruciais para a comunicação entre a célula e seu ambiente, traduzindo sinais extracelulares em respostas intracelulares.

Como Funcionam as Proteínas G

As proteínas G operam através de um ciclo de ligação e hidrólise de GTP (guanosina trifosfato). Em seu estado inativo, a proteína G está ligada a GDP (guanosina difosfato). Quando um receptor acoplado à proteína G (GPCR), ativado por um sinal externo (como um hormônio ou neurotransmissor), interage com a proteína G, o GDP é liberado e substituído por GTP. Essa ligação do GTP ativa a proteína G, permitindo que ela se dissocie do receptor e interaja com outras proteínas efetoras na célula, desencadeando uma cascata de eventos sinalizadores.

A proteína G permanece ativa até que o GTP seja hidrolisado de volta a GDP, um processo catalisado pela própria proteína G (atividade GTPase intrínseca). A hidrólise de GTP inativa a proteína G, fazendo com que ela se associe novamente e termine o sinal.

Estrutura das Proteínas G

As proteínas G heterotriméricas, a forma mais comum, são compostas por três subunidades: α (alfa), β (beta) e γ (gama). A subunidade α liga o nucleotídeo de guanina (GDP ou GTP) e possui atividade GTPase. As subunidades β e γ formam um complexo intimamente associado (βγ) que também participa na sinalização. Após a ativação, a subunidade α se dissocia do complexo βγ, e ambos podem interagir com diferentes proteínas efetoras.

Tipos de Proteínas G e suas Funções

Existem diferentes classes de proteínas G, cada uma com funções específicas. As principais incluem:

• Gs: Estimula a adenilato ciclase, aumentando a produção de cAMP (adenosina monofosfato cíclico), um segundo mensageiro importante.
• Gi: Inibe a adenilato ciclase, diminuindo a produção de cAMP.
• Gq: Ativa a fosfolipase C (PLC), que cliva o fosfatidilinositol bifosfato (PIP2) em diacilglicerol (DAG) e inositol trifosfato (IP3), ambos segundos mensageiros. O DAG ativa a proteína quinase C (PKC), enquanto o IP3 libera cálcio (Ca2+) do retículo endoplasmático.
• G12/13: Ativa as pequenas GTPases da família Rho, que regulam a organização do citoesqueleto e a migração celular.

Relevância Clínica

As proteínas G desempenham um papel fundamental em muitos processos fisiológicos e são alvos importantes para muitos fármacos. Disfunções nas vias de sinalização mediadas por proteínas G podem levar a uma variedade de doenças, incluindo:

• Doenças Endócrinas: Desregulação da secreção hormonal.
• Doenças Cardiovasculares: Anormalidades na frequência cardíaca e pressão arterial.
• Distúrbios Neurológicos: Problemas na neurotransmissão e função neuronal.
• Câncer: Proliferação celular descontrolada.

Compreender o funcionamento das <a href="https://pt.wikiwhat.page/kavramlar/proteínas%20G">proteínas G</a> é crucial para o desenvolvimento de novas terapias para diversas doenças.