Receptores acoplados a proteínas G

The Nobel Prize in Chemistry 2012 was awarded jointly to Robert J. Lefkowitz and Brian K. Kobilka "for studies of G-protein-coupled receptors"

Las células se comunican con el exterior, recibiendo información del resto de células y de su entorno. Esta capacidad permite a la célula adaptarse a los cambios que existen en el medio. Como todo sistema de comunicación, existe un emisor, un receptor, un mensaje y un efecto.

El emisor libera sustancias químicas como mensaje (tales como hormonas, gases, neurotransmisores…) y estas sustancias llegan a las células receptoras. En su membrana, todas las células disponen de receptores específicos (química y estéricamente) del mensaje químico. Generalmente estos receptores suelen ser proteínas transmembrana. Una vez el mensaje químico se acopla a los receptores de membrana (también los hay intracelulares) se debe producir una transducción del mensaje químico, así esos receptores unidos a la señal extracelular se vuelven activos, generando una cascada de señales intracelulares que alteran el comportamiento de la célula.

Una de las transducciones de mensaje químico más frecuentes se producen a través de receptores asociados a proteínas G. Las proteínas G inactiva está constituida por tres subunidades (α – β – γ). La subunidad α está unida a GDP.

Cuando el receptor entra en contacto con el mensaje químico, se produce un cambio conformacional que provoca que se una a la proteína G, por la subunidad β – γ. Este evento genera que la proteína G cambie su conformación. La subunidad α se disocia de GDP, y se une a GTP, provocando la disociación de la proteína G, por un lado α – GTP, por otro β – γ, y también se separan del receptor. La subunidad α – GTP, interacciona con adenilato ciclasa provocando la hidrólisis de GTP a GDP, y se reasocia con β – γ, volviendo la proteína G inactiva. La interacción con adenilato ciclasa, provoca su activación. Esta enzima  sintetiza el “AMP cíclico” a partir del uso de ATPs, también se la denomina “mensajeros secundarios” y tienen la capacidad de activar a otro tipo de proteínas como “Protein – Kinasa A” (PKA), mediante fosforilación/desfosforilación de diferentes sustratos, actuando como interruptores. Se produce así una cascada de señales intracelulares que amplifican el mensaje y producen un efecto celular.

Los receptores asociados a proteínas G, tiene la capacidad de intervenir en múltiples transducciones de mensaje celular, convirtiendo la señal celular externa en una señal celular interna. Estas proteínas G intervienen en transducciones de señales sensoriales, hormonas, señales de inflamación… y pueden ser utilizadas con fines farmacológicos.