Los reguladores de proteínas de unión a GTP regulan las proteínas G de varias maneras diferentes. Las GTPasas pequeñas actúan como interruptores moleculares en las vías de señalización, que actúan para regular las funciones de otras proteínas. Están activas o "ON" cuando están unidas a GTP e inactivas o "OFF" cuando están unidas a GDP . [1] La activación y desactivación de las GTPasas pequeñas puede considerarse como si ocurriera en un ciclo, entre la forma unida a GTP y la unida a GDP, regulada por otras proteínas reguladoras.
La forma inactiva de las GTPasas (forma GDP) se activa mediante una clase de proteínas llamadas factores de intercambio de nucleótidos de guanosina (GEF). Los GEF catalizan el intercambio de nucleótidos al estimular la liberación de GDP de la GTPasa pequeña (por desplazamiento del ion Mg 2+ asociado a la GTPasa pequeña ) y el reemplazo de GDP por GTP (que se encuentra en un exceso de al menos 10 veces dentro de la célula). La inactivación de la GTPasa pequeña activa se logra a través de la hidrólisis del GTP por la actividad hidrolítica intrínseca de GTP de la GTPasa pequeña.
La tasa de hidrólisis de GTP para las GTPasas pequeñas es generalmente demasiado lenta para crear señales transitorias fisiológicamente relevantes y, por lo tanto, requiere otra clase de proteínas reguladoras para acelerar esta actividad: las proteínas activadoras de GTPasas (GAP).
Otra clase de proteínas reguladoras, los inhibidores de la disociación del nucleótido de guanosina (GDI), se unen a la forma unida a GDP de las GTPasas pequeñas Rho y Rab y no solo impiden el intercambio (manteniendo la GTPasa pequeña en un estado desactivado), sino que también impiden que la GTPasa pequeña se localice en la membrana, que es su lugar de acción.