Proteína G: o que é e quais são os tipos

Fala calouro, beleza? Está estudando fisiologia na faculdade e não consegue entender o que é ou o que faz uma proteína G? Para sua sorte, estamos aqui para facilitar o seu aprendizado! Vamos lá: em suma, as proteínas G, são assim chamadas como uma abreviação do nome proteínas ligadas ao nucleotídeo guanina. Elas desempenham sobretudo, um papel fundamental na regulação de uma ampla variedade de processos biológicos em organismos eucarióticos, incluindo os seres humanos. São também conhecidas como interruptores moleculares, pois atuam como intermediários cruciais na transdução de sinais extracelulares para o interior da célula.

O que são proteínas G?

As proteínas G fazem parte de uma família de proteínas que atuam como mensageiros moleculares. Elas desempenham um papel crucial na transdução de sinais extracelulares para o interior das células, permitindo que as células respondam a estímulos ambientais e regulando processos intracelulares. As proteínas G têm esse nome porque estão ligadas ao nucleotídeo guanina, que é uma das duas bases nitrogenadas que compõem o DNA e o RNA. Elas são capazes de ligar-se ao GDP (difosfato de guanosina) ou GTP (trifosfato de guanosina), alterando assim sua conformação e atividade.

Tipos de proteína G

Existem três principais classes de proteínas G, cada uma com funções específicas na sinalização celular:

1. Proteínas Gs (Estimulatórias): As proteínas Gs estimulam a produção de AMP cíclico (cAMP) a partir de uma proteína efetora, chamada de adenilato ciclase. O cAMP atua como um segundo mensageiro que ativa uma variedade de proteínas quinases, levando a respostas celulares específicas. Por exemplo, no sistema nervoso, a proteína Gs está envolvida na sinalização de neurotransmissores como a epinefrina.
2. Proteínas Gi (Inibitórias): As proteínas Gi inibem a produção de cAMP, diminuindo assim a atividade de proteínas quinases dependentes de cAMP. Isso pode resultar em uma inibição de várias respostas celulares. As proteínas Gi também estão envolvidas em outras vias de sinalização, como a via de sinalização do cálcio. Elas são importantes na regulação de processos como a contração muscular e a secreção de insulina.
3. Proteínas Gq (Ativadoras da fosfolipase C): As proteínas Gq ativam a enzima fosfolipase C (PLC), que catalisa a clivagem do fosfatidilinositol 4,5-bifosfato (PIP2) em inositol trifosfato (IP3) e diacilglicerol (DAG). O IP3 libera cálcio das reservas intracelulares, enquanto o DAG ativa a proteína quinase C (PKC). Isso desencadeia uma cascata de eventos que modulam a atividade celular, incluindo a ativação de genes e a secreção de substâncias.

Funções na sinalização celular

As proteínas G são essenciais na sinalização celular porque funcionam como intermediárias entre os receptores de membrana e as respostas celulares. Quando um ligante (por exemplo, um hormônio ou neurotransmissor) se liga a um receptor de membrana, ele desencadeia uma série de eventos que envolvem proteínas G:

1. Transdução de Sinal: As proteínas G transmitem o sinal do receptor de membrana para o interior da célula. Elas fazem isso ativando ou inibindo enzimas efetoras que produzem mensageiros secundários, como o cAMP, o cálcio intracelular e outros.
2. Regulação da Atividade Enzimática: As proteínas G regulam a atividade de diversas proteínas quinases e fosfatases que, por sua vez, controlam a fosforilação de proteínas-alvo. Isso modula a atividade de diversas vias de sinalização e respostas celulares.
3. Modulação da Função Celular: A ativação das proteínas G desencadeia respostas celulares específicas, como a secreção de hormônios, a contração muscular, a regulação da pressão arterial e muitas outras funções celulares.

Em resumo, as proteínas G são componentes essenciais na sinalização celular, permitindo que as células comuniquem e respondam a estímulos ambientais. Elas desempenham papéis críticos em uma ampla variedade de processos biológicos e são alvos importantes para o desenvolvimento de drogas e terapias.

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Referências bibliográficas:

GUYTON, Arthur C.; HALL, Michael E.; HALL, John E.. Tratado de fisiologia médica. 14. ed RIO DE JANEIRO: Grupo GEN, 2021, 1121 p.