La subunidad alfa de la proteína G q es una familia de subunidades alfa de la proteína G heterotriméricas . Esta familia también se denomina comúnmente familia G q / 11 ( G q / G 11 ) o familia G q / 11/14/15 para incluir a miembros de la familia estrechamente relacionados. Las subunidades G alfa pueden denominarse G q alfa, G αq o G q α. G q proteínas pareja para receptores acoplados a proteínas G para activar de tipo beta fosfolipasa C enzimas (PLC-ß). PLC-β a su vez hidroliza el 4,5-bisfosfato de fosfatidilinositol (PIP2 ) a diacilglicerol (DAG) y trifosfato de inositol (IP 3 ). IP 3 actúa como un segundo mensajero para liberar el calcio almacenado en el citoplasma, mientras que DAG actúa como un segundo mensajero que activa la proteína quinasa C (PKC).
La función general de Gq es activar las vías de señalización intracelular en respuesta a la activación de los receptores acoplados a proteína G de la superficie celular (GPCR) . 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 de tres subunidades: una proteína Gα como G q α, y un complejo de dos proteínas fuertemente ligadas llamadas Gβ y Gγ en un complejo Gβγ . [1] [2] Cuando no es estimulado por un receptor, Gα se une al difosfato de guanosina (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 launión del trifosfato de guanosina (GTP) a Gα, 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 N-α-helix de Gαq. [3] A continuación, se liberan Gα y Gβγ unidos a GTP para activar sus respectivas enzimas de señalización aguas abajo.
Todas 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] PLC-β luego escinde un fosfolípido específico de la membrana plasmática , fosfatidilinositol 4,5-bisfosfato (PIP 2 ) en diacilglicerol (DAG) e inositol 1,4,5-trifosfato (IP 3 ). El DAG permanece unido a la membrana y el IP 3 se libera como molécula soluble en el citoplasma . IP 3 se difunde para unirse a receptores IP 3 , uncanal de calcio en el retículo endoplásmico (RE). Estos canales son específicos del calcio y solo permiten el paso del calcio desde el ER al citoplasma. Dado que las células secuestran activamente calcio en el RE para mantener bajos los niveles citoplásmicos, esta liberación hace que aumente la concentración citosólica de calcio, lo que provoca una cascada de cambios intracelulares y actividad a través de proteínas de unión al calcio y procesos sensibles al calcio. [4]
El DAG trabaja 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]
La mutación Gαq / Gα11 (Q209L) se asocia con el desarrollo de melanoma uveal y su inhibición farmacológica (inhibidor cíclico del depsipéptido FR900359) disminuye el crecimiento tumoral en ensayos preclínicos. [5]
Al menos algunos receptores acoplados a Gq (p. Ej., El receptor muscarínico de acetilcolina M 3 ) se pueden encontrar preensamblados (preacoplados) con G q . El dominio polibásico común en el C-cola de G q -junto parece necesario receptores para esta proteína receptor¬G premontaje. [6]