GTPases e sua Regulação

O trifosfato de guanosina, GTP, um parente próximo de ATP, é uma molécula pequena importante para a regulação da função da proteína. As proteínas G são reguladas por ligação de GTP. Estas proteínas têm atividade intrínseca de GTPase.

Isto é, quando o GTP está ligado, podem catalisar sua hidrólise ao difosfato de guanosina, GDP. As proteínas G são divididas em duas categorias, pequenas e grandes. As proteínas G pequenas, ou monoméricas, são uma única subunidade proteica que é ativada por várias vias de sinalização intracelular.

Em contraste, as proteínas G grandes, ou oligoméricas, contêm três subunidades, e são ativadas por recetores acoplados à proteína G.As GTPases agem como um interruptor molecular, onde o estado limite da GDP geralmente está inativo, enquanto o estado limite da GTP está ativo. A ligação do GTP é seguida pela hidrólise do GTP a GDP, sendo parte do ciclo GTP GDP. O ciclo começa quando um fator de troca guanina, ou um GEF, induz uma mudança conformacional na proteína G que causa a liberação do GDP.

O GTP liga-se rapidamente ao sítio da ligação nucleotídica agora vazio, como o GTP é abundante no citoplasma. A proteína G está agora comutada em seu estado ativo, com ligação de GTP. As proteínas G têm atividade intrínseca de GTPase para hidrolisar a molécula ligada.

No entanto, a quebra do GTP pela enzima é um processo lento, sem sinais de células adicionais. Portanto, quando é o momento da proteína G ser desligada, uma proteína ativadora de GTPase, ou LACUNA, vai ligar e aumentar a atividade de GTPase da proteína. O GTP é dividido em GDP e fosfato inorgânico, e a proteína G retorna ao seu estado inativo, completando o ciclo.