Hispanopedia Wiki
Articulo de referencia

Subunidad alfa de Gq

q alpha subunit","function":"displaytitle"},"params":{},"i":0}}]}"> La subunidad alfa de la proteína G q es una familia de subunidades alfa de proteína G heterotriméricas . Esta...

Hispanopedia WikiContenido en espanolLectura gratuita

La subunidad alfa de la proteína G q es una familia de subunidades alfa de proteína G heterotriméricas . Esta familia también se conoce comúnmente como la familia G q/11 ( G q /G 11 ) o la familia G q/11/14/15 para incluir miembros de la familia estrechamente relacionados. Las subunidades alfa de G pueden denominarse G q alfa, G αq o G q α. Las proteínas G q se acoplan a receptores acoplados a proteínas G para activar las enzimas fosfolipasa C de tipo beta (PLC-β). La PLC-β, a su vez, hidroliza el fosfatidilinositol 4,5-bisfosfato (PIP 2 ) a diacilglicerol (DAG) e inositol trisfosfato (IP 3 ). El IP 3 actúa como segundo mensajero para liberar el calcio almacenado en el citoplasma, mientras que el DAG actúa como segundo mensajero que activa la proteína quinasa C (PKC).

miembros de la familia

En los seres humanos, existen cuatro proteínas distintas en la familia de la subunidad alfa G q :

  • G αq está codificada por el gen GNAQ .
  • G α11 está codificada por el gen GNA11 .
  • La G α14 está codificada por el gen GNA14 .
  • La G α15 está codificada por el gen GNA15 .

Función

La función general de G q 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 αq , 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 guanosina difosfato (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 guanosina trifosfato (GTP) a Gα, lo que impulsa la disociación de Gα unido a GTP de Gβγ. [ 1 ] [ 2 ] Evidencia reciente sugiere que Gβγ y Gαq-GTP podrían mantener una interacción parcial a través de la región de hélice N-α de Gαq. [ 3 ] Gα y Gβγ unidos a GTP se liberan entonces para activar sus respectivas enzimas de señalización posteriores.

Las proteínas G q/11/14/15 activan la fosfolipasa C de tipo beta (PLC-β) para señalizar a través de las vías de señalización de calcio y PKC. [ 4 ] La PLC-β luego escinde un fosfolípido específico de la membrana plasmática , el fosfatidilinositol 4,5-bisfosfato (PIP 2 ) en diacilglicerol (DAG) e inositol 1,4,5-trisfosfato (IP 3 ). El DAG permanece unido a la membrana, y el IP 3 se libera como una molécula soluble en el citoplasma . El IP 3 se difunde para unirse a los receptores de IP 3 , un canal de calcio especializado en el retículo endoplasmático (RE). Estos canales son específicos para el calcio y solo permiten el paso de calcio desde el RE al citoplasma. Dado que las células secuestran activamente calcio en el RE para mantener bajos los niveles citoplasmáticos, esta liberación provoca un aumento de la concentración citosólica de calcio, lo que desencadena una cascada de cambios y actividad intracelulares a través de proteínas fijadoras de calcio y procesos sensibles al calcio. [ 4 ]

Lectura adicional: Función del calcio en los vertebrados

El DAG actúa junto con el calcio liberado para activar isoformas específicas de PKC, que se activan para fosforilar otras moléculas, lo que conduce a una mayor alteración de la actividad celular. [ 4 ]

Lectura adicional: función de la proteína quinasa C

La mutación Gαq / Gα11 (Q209L) está asociada con el desarrollo de melanoma uveal y su inhibición farmacológica (inhibidor del depsipéptido cíclico FR900359) disminuye el crecimiento tumoral en ensayos preclínicos. [ 5 ] [ 6 ]

Receptores

Los siguientes receptores acoplados a proteínas G se acoplan a subunidades Gq :

Al menos algunos receptores acoplados a Gq (por ejemplo, el receptor muscarínico de acetilcolina M3 ) pueden encontrarse preensamblados (preacoplados) con Gq . El dominio polibásico común en la cola C de los receptores acoplados a Gq parece ser necesario para este preensamblaje receptor-proteína G. [ 7 ]

inhibidores

  • Los depsipéptidos cíclicos FR900359 y YM-254890 son inhibidores fuertes y altamente específicos de Gq y G11. [ 8 ] [ 9 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 Gilman AG (1987). "Proteínas G: transductores de señales generadas por receptores". Annual Review of Biochemistry . 56 : 615–649 . doi : 10.1146/annurev.bi.56.070187.003151 . PMID 3113327 . 
  2. 1 2 3 4 Rodbell M (1995). " Conferencia Nobel: Transducción de señales: Evolución de una idea" . Bioscience Reports . 15 (3): 117– 133. doi : 10.1007/bf01207453 . PMC 1519115. PMID 7579038. S2CID 11025853 .   
  3. ↑ Cervantes-Villagrana RD, Adame-García SR, García-Jiménez I, Color-Aparicio VM, Beltrán-Navarro YM, König GM, Kostenis E, Reyes-Cruz G, Gutkind JS, Vázquez-Prado J (enero 2019). "La señalización de Gβγ al efector quimiotáctico P-REX1 y la migración de células de mamífero está regulada directamente por las proteínas Gαq y Gα13" . J Biol Chem . 294 (2): 531– 546. doi : 10.1074/jbc.RA118.006254 . PMC 6333895 . PMID 30446620 .  
  4. 1 2 3 Alberts B, Lewis J, Raff M, Roberts K, Walter P (2002). Biología molecular de la célula (4.ª ed.). Nueva York: Garland Science. ISBN  0-8153-3218-1.
  5. ↑ Onken MD, Makepeace CM, Kaltenbronn KM, Kanai SM, Todd TD, Wang S, Broekelmann TJ, Rao PK, Cooper JA, Blumer KJ (septiembre de 2018). "Dirigir el intercambio de nucleótidos para inhibir las subunidades alfa de la proteína G constitutivamente activas en células cancerosas" . Sci Signal . 11 (546) eaao6852: 6852. doi : 10.1126/scisignal.aao6852 . PMC 6279241. PMID 30181242 .  
  6. ^ Annala S, Feng X, Shridhar N, Eryilmaz F, Patt J, Yang J, Pfeil EM, Cervantes-Villagrana RD, Inoue A, Häberlein F, Slodczyk T, Reher R, Kehraus S, Monteleone S, Schrage R, Heycke N, Rick U, Engel S, Pfeifer A, Kolb P, König GM, Kostenis E, Bünemann M, Tüting T, Vázquez-Prado J, Gutkind JS, Gaffal E, Kostenis E (marzo de 2019). "Dirección directa de las oncoproteínas Gαq y Gα11 en células cancerosas" . Señal de ciencia . 12 (573) eau5948: 5948. doi : 10.1126/scisignal.aau5948 . PMID 30890659 . S2CID 84183146 .  
  7. 1 2 Qin K, Dong C, Wu G, Lambert NA (agosto de 2011). "Preensamblaje en estado inactivo de receptores acoplados a Gq y heterotrímeros de Gq" . Nature Chemical Biology . 7 (11): 740– 747. doi : 10.1038/nchembio.642 . PMC 3177959. PMID 21873996 .  
  8. ↑ Schlegel JG, Tahoun M, Seidinger A, Voss JH, Kuschak M, Kehraus S, Schneider M, Matthey M, Fleischmann BK, König GM, Wenzel D, Müller CE (2021). "Inhibidores de la proteína Gq macrocíclica FR900359 y/o YM-254890: ¿aptos para la traslación?" . ACS Pharmacology & Translational Science . 4 (2): 888– 897. doi : 10.1021/acsptsci.1c00021 . PMC 8033771 . PMID 33860209 .  
  9. ↑ Hermes C, König GM, Crüsemann M (2021). "Las cromodepsinas: química, biología y biosíntesis de una familia de productos naturales inhibidores selectivos de Gq" . Natural Product Reports . 38 (12): 2276– 2292. doi : 10.1039/d1np00005e . PMID 33998635. S2CID 234748014 .