La subunidad alfa de la proteína G i es una familia de subunidades alfa de proteínas G heterotriméricas . Las proteínas G i inhiben principalmente la vía dependiente de cAMP al inhibir la actividad de la adenilil ciclasa , lo que resulta en una disminución de la actividad de la proteína quinasa dependiente de cAMP (PKA). Esta familia también se conoce comúnmente como familia G i/o ( G i /G o ) o familia G i/o/z/t para incluir miembros estrechamente relacionados. Las subunidades alfa de G pueden denominarse G i alfa, G αi o G i α.
La familia G i/o/z/t es una de las cuatro familias de subunidades alfa de la proteína G, que constituyen un componente esencial de la señalización de los receptores acoplados a proteínas G : una de las familias más grandes de receptores celulares. En particular, las proteínas G i/o/z/t son importantes para el correcto funcionamiento de un grupo diverso de moléculas de señalización, desde la adrenalina hasta la melatonina y los iones de calcio .
miembros de la familia
En la familia de subunidades alfa G i/o/z/t existen cuatro subtipos distintos de subunidades alfa que definen cuatro familias de proteínas G heterotriméricas:
- Proteínas G i : G i1 α, G i2 α y G i3 α
- Proteína G o : G o α (en el ratón existe un empalme alternativo para generar G o1 α y G o2 α)
- Proteína G z : G z α
- Transducinas (proteínas G t ): G t1 α, G t2 α, G t3 α
Proteínas G i α
G i1 α
G i1 α está codificada por el gen GNAI1 .
G i2 α
G i2 α está codificada por el gen GNAI2 .
G i3 α
G i3 α está codificada por el gen GNAI3 .
Proteína G o α
G o1 α está codificada por el gen GNAO1 .
proteína G z α
G z α está codificada por el gen GNAZ .
Proteínas transducinas
G t1 α
La transducina /G t1 α está codificada por el gen GNAT1 .
G t2 α
La transducina 2/G t2 α está codificada por el gen GNAT2 .
G t3 α
La gustducina /G t3 α está codificada por el gen GNAT3 .
Función
La función general de G i/o/z/t es activar vías de señalización intracelular en respuesta a la activación de receptores acoplados a proteínas G (GPCR) de la superficie celular . Los GPCR funcionan como parte de un sistema de tres componentes de receptor-transductor-efector. [ 1 ] [ 2 ] El transductor en este sistema es una proteína G heterotrimérica , compuesta por tres subunidades: una proteína Gα como G i α, y un complejo de dos proteínas estrechamente unidas llamadas Gβ y Gγ en un complejo Gβγ . [ 1 ] [ 2 ] Cuando no es estimulada por un receptor, Gα está unida a GDP y a Gβγ para formar el trímero de proteína G inactivo. [ 1 ] [ 2 ] Cuando el receptor se une a un ligando activador fuera de la célula (como una hormona o un neurotransmisor ), el receptor activado actúa como un factor de intercambio de nucleótidos de guanina para promover la liberación de GDP y la unión de GTP a Gα, lo que impulsa la disociación de Gα unido a GTP de Gβγ. [ 1 ] [ 2 ] Gα y Gβγ unidos a GTP se liberan entonces para activar sus respectivas enzimas de señalización posteriores.
Las proteínas G i inhiben principalmente la vía dependiente de cAMP al inhibir la actividad de la adenilil ciclasa , disminuyendo la producción de cAMP a partir de ATP , lo que, a su vez, resulta en una disminución de la actividad de la proteína quinasa dependiente de cAMP . Por lo tanto, el efecto final de G i es la inhibición de la proteína quinasa dependiente de cAMP. El Gβγ liberado por la activación de las proteínas G i y G o es particularmente capaz de activar la señalización descendente hacia efectores como los canales de potasio rectificadores internos acoplados a proteínas G (GIRK) . [ 3 ] Las proteínas G i y G o son sustratos de la toxina pertussis , producida por Bordetella pertussis , el agente infeccioso de la tos ferina . La toxina pertussis es una enzima ADP-ribosilasa que agrega una fracción de ADP-ribosa a un residuo de cisteína particular en las proteínas G i α y G o α, impidiendo su acoplamiento y activación por GPCR, desactivando así las vías de señalización celular de G i y G o . [ 4 ]
Las proteínas G z también pueden vincular los GPCR con la inhibición de la adenilil ciclasa, pero G z se distingue de G i /G o por ser insensible a la inhibición por la toxina pertussis. [ 5 ]
Las proteínas G t funcionan en la transducción sensorial. Las transducinas G t1 y G t2 sirven para transducir señales de los receptores acoplados a proteínas G que reciben luz durante la visión . La rodopsina en la visión nocturna con poca luz en las células fotorreceptoras de bastón se acopla a G t1 , y las fotopsinas de color en la visión del color en las células fotorreceptoras de cono se acoplan a G t2 , respectivamente. Las subunidades G t3 /gustducina transducen señales en el sentido del gusto (gustación) en las papilas gustativas al acoplarse a receptores acoplados a proteínas G activados por sustancias dulces o amargas.
Receptores
Los siguientes receptores acoplados a proteínas G se acoplan a las subunidades G i/o :
- Receptores serotoninérgicos 5-HT1 y 5 - HT5
- Receptores de acetilcolina M2 y M4
- Receptores de adenosina A1 y A3
- Receptores adrenérgicos α 2A , α 2B y α 2C
- Receptores de apelina
- Receptor sensor de calcio
- Receptores cannabinoides ( CB1 y CB2 )
- Receptor de quimiocina CXCR4
- Receptores de dopamina D2 , D3 y D4
- receptor GABA B
- Receptores de glutamato mGluR2 , mGluR3 , mGluR4 , mGluR6 , mGluR7 y mGluR8
- Receptores de histamina H3 y H4
- Receptores de melatonina MT 1 , MT 2 y MT 3
- Receptores de ácido hidroxicarboxílico : HCA1 , HCA2 y HCA3
- Receptores opioides δ , κ , μ y nociceptina
- Receptores de prostaglandina EP 1 , EP 3 , FP y TP
- Receptores de ácidos grasos de cadena corta : FFAR2 y FFAR3
- Receptores de somatostatina sst1 , sst2 , sst3 , sst4 y sst5
- Receptor 8 asociado a aminas traza
Véase también
Referencias
- 1 2 3 4 Gilman AG (1987). "Proteínas G: transductores de señales generadas por receptores". Annual Review of Biochemistry . 56 : 615–49 . doi : 10.1146/annurev.bi.56.070187.003151 . PMID 3113327 .
- 1 2 3 4 Rodbell M (junio de 1995). " Conferencia Nobel. Transducción de señales: evolución de una idea" . Bioscience Reports . 15 (3): 117– 33. doi : 10.1007/bf01207453 . PMC 1519115. PMID 7579038. S2CID 11025853 .
- ↑ Kano H, Toyama Y, Imai S, Iwahashi Y, Mase Y, Yokogawa M, et al. (mayo de 2019). "Mecanismo estructural subyacente a la regulación específica de la familia de proteínas G del canal de potasio rectificador interno activado por proteína G" . Nature Communications . 10 (1): 2008. Bibcode : 2019NatCo..10.2008K . doi : 10.1038/s41467-019-10038- x . PMC 6494913. PMID 31043612 .
- ↑ Pfeuffer T, Helmreich EJ (1988). "Relaciones estructurales y funcionales de las proteínas de unión al guanosín trifosfato". Current Topics in Cellular Regulation . 29 : 129–216 . doi : 10.1016/B978-0-12-152829-4.50006-9 . ISBN 9780121528294. PMID 3135154 .
- ↑ Ho MK, Wong YH (marzo de 2001). "Señalización G(z): divergencia emergente de la señalización G(i)" . Oncogene . 20 (13): 1615–25 . doi : 10.1038/sj.onc.1204190 . PMID 11313909 .
Enlaces externos
- Subunidad alfa de Gi en los encabezamientos de materias médicas (MeSH) de la Biblioteca Nacional de Medicina de EE. UU.
- Genes en el cromosoma 7 humano
- Genes en el cromosoma 3 humano
- Genes en el cromosoma 1 humano
- Genes en el cromosoma 16 humano
- Genes en el cromosoma 22 humano
- proteínas G
- Proteínas de membrana periféricas