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martes, 5 de abril de 2011

Proteínas: G


Proteínas G
Por: Espinoza Cubero, Carlos Alberto

Las proteínas G son un tipo de proteínas que realiza una importante función en la transmisión de señales de las células eucariotas, es decir, las células que tienen su información genética encerrada dentro de una doble membrana.

Este tipo de proteínas tienen la característica de interaccionar con el guanosín trifosfato (GTP), lo que provoca la hidrólisis de este nucleótido a guanosín difosfato (GDP). La G de su nombre (proteínas G) proviene de la letra inicial de guanosina.

PROTEÍNAS G. 
Las proteínas G están integradas por tres clases de subunidades: alfa (con 39-46 kilodalton de peso molecular), beta (37 kD) y gamma (8 kD). Precisamente el nombre de proteína G se debe a que se ligan o unen a nucleótidos GTP o GDP a través de la subunidad alfa, de modo que la forma inactiva alfa-GDP se asocia fuertemente a las otras dos subunidades beta-gamma, mientras que la forma alfa-GTP, activa, es la que actúa de reguladora y controladora de los sistemas biológicos a que antes nos referíamos productores de los segundos mensajeros, es decir, AMP-cíclico, GMP-cíclico, diacilglicerol, etcétera. En la actualidad y basados tan solo en las estructuras de las subunidades alfa, se han identificado ya más de una veintena de proteínas G distintas, aunque también se conocen diversas subunidades beta y gamma, con características físicas y biológicas propias. En todo caso, esa veintena de proteínas G, atendiendo al tipo de subunidad alfa, se integran en subfamilias como la G estimulante, la G inhibitoria y otras dos más.


Funciones de las proteínas G
La función de las proteínas G es realizar la trasducción de señales en las células actuando como si se tratara de un interruptor. De esta forma, un elemento externo puede acceder a los receptores celulares asociados, estimulándolos para desencadenar reacciones por parte de la célula. Por ejemplo, un ligando puede de esta forma acceder a un receptor celular que esté asociado a una proteína G y esto provocaría que la célula comience una serie de actividades enzimáticas.

En el ámbito molecular cada vez se profundiza más sobre el papel biológico de las proteínas G, lo que ayuda a comprender los múltiples fenómenos en los que intervienen, entre los que posiblemente los más conocidos son los mecanismos de la acción hormonal. Por citar algún ejemplo diferente, se puede indicar que la toxina colérica ejerce su drástica acción porque se une fuertemente a una proteína G estimulante, lo que provoca una producción continua de AMP-cíclico. Su concentración se hace 100 veces superior a la normal induciendo a las células epiteliales intestinales a excretar enormes cantidades de fluido digestivo (vómitos y diarreas). La toxina pertúsica, por el contrario, es peligrosa por la razón opuesta, al acoplarse permanentemente a una subunidad alfa de proteína G inhibitoria. También desde hace años se sabe que algunas enfermedades endocrinas están relacionadas con fallos relacionados con las proteínas G. Así la acromegalia es conocida desde muy antiguo; por ejemplo, los rasgos característicos alargados de las efigies de Akhenaton, el faraón egipcio, sugieren con claridad que sufrió de acromegalia, con una superproducción de hormona de crecimiento. Actualmente se han identificado ciertos genes mutados, responsables de la enfermedad, que codifican precisamente a proteínas G. Lo mismo ha sucedido en algunos casos de pseudohipoparatiroidismo familiar, en los que falla la acción de la hormona paratiroides, o en otros casos de osteodistrofia hereditaria de Albright, donde se alteran las acciones de varias hormonas.

La ubicuidad de las proteínas G es muy grande. Modulan no solo las informaciones suministradas por hormonas o neurotransmisores, sino por otros estímulos, como el luminoso o el oloroso. Son fundamentales en la actividad de los conos y bastones en el proceso de la visión o en el reconocimiento de los diferentes tipos de olores, es decir, que las proteínas G son intermedios obligados en las transmisiones y traducciones de las señales biológicas de todo tipo. Resulta muy importante conocer con exactitud cómo funcionan, entre otras razones porque algunas patologías que hoy nos preocupan, como el cáncer, tienen sus causas ligadas a fallos en estos sistemas reguladores de la información.

Receptores de proteínas G
Los receptores relacionados con las proteínas G tienen una estructura con forma de serpentín. Abarcan multitud de proteínas debido a que este término identifica a un grupo de receptores transmembrana cuya misión es detectar señales del exterior de la célula y transmitirlas al interior celular, desencadenando de esta forma, las respuestas correspondientes.

Estos receptores están presentes en células eucariotas, coanoflagelados, levaduras, animales y plantas. Son capaces de reconocer multitud de ligandos como las feromonas, odorivectores, hormonas, neurotransmisores y también muchos tipos de proteínas y péptidos.

Una disfunción en las proteínas G provoca enfermedades. Es por ello que en tratamientos de quimioterapia se actúa sobre las proteínas G.



Referencias:
1. Anonimo. Proteínas G. en línea. Fecha de consulta: 09/04/2011. Disponible en: http://proteinas.org.es/proteinas-g
2. Rafael lujan. 2004. Tipos de receptores de neurotransmisores. En línea. Fecha de consulta: 09/04/2011. Disponible en: http://www.ciencia.cl/CienciaAlDia/volumen5/numero2/articulos/articulo5.html
3. Anónimo. Receptores de superficie de membrana. En línea. Fecha de consulta: 09/04/2011. Disponible en: http://www.ciencia.cl/CienciaAlDia/volumen5/numero2/articulos/articulo5.html
4. Flagellum. 2010. El ultimo guardian de los telomeros. En línea. Fecha de consulta: 09/04/2011. Disponible en: http://flagellum.wordpress.com/page/3/

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