GTPasas y su regulación

El trifosfato de guanosina, GTP, un pariente cercano del ATP, es una pequeña molécula importante para la regulación de la función de las proteínas.

Las proteínas G son proteínas reguladas por la unión a GTP. Estas proteínas tienen actividad GTPasa intrínseca, es decir, cuando se une GTP, pueden catalizar su hidrólisis a difosfato de guanosina, GDP.

Las proteínas G se dividen en dos categorías, pequeñas y grandes. Las proteínas G pequeñas, o monoméricas, son una sola subunidad de proteína que es activada por varias vías de señalización intracelular.

Por el contrario, las proteínas G grandes, o heterotriméricas, contienen tres subunidades y son activadas por receptores acoplados a proteínas G unidos a la membrana.

Las GTPasas actúan como un interruptor molecular, donde el estado ligado a GDP generalmente está inactivo mientras que el estado unido a GTP está activo. La unión de GTP seguida de la hidrólisis de GTP a GDP forma parte del ciclo GDP/GTP.

El ciclo comienza cuando un factor de intercambio de guanina, GEF, induce un cambio conformacional en la proteína G que provoca la liberación de GDP.

GTP se une rápidamente al sitio de unión de nucleótidos ahora vacío, ya que GTP es abundante en el citoplasma. La proteína G ahora pasa a su estado activo con GTP unido.

Las proteínas G tienen actividad GTPasa intrínseca para hidrolizar la molécula unida; sin embargo, la descomposición de GTP por la enzima es un proceso lento sin señales celulares adicionales.

Por lo tanto, cuando llega el momento de desconectar la proteína G, una proteína activadora de GTPasa, o GAP, se unirá y mejorará la actividad de la GTPasa de la proteína. El GTP se descompone en GDP y fosfato inorgánico y la proteína G vuelve a su estado inactivo completando el ciclo.