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. Las proteínas G q se acoplan a receptores acoplados a proteína G para activar las enzimas fosfolipasa C de tipo beta (PLC-β). PLC-β a su vez hidroliza el fosfatidilinositol 4,5-bisfosfato (PIP 2 ) 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).
En los seres humanos, hay cuatro proteínas distintas en la familia de la subunidad alfa G q :
La función general de G q es activar vías de señalización intracelular en respuesta a la activación de los receptores acoplados a proteína G (GPCR) de la superficie celular . Los GPCR funcionan como parte de un sistema de tres componentes: receptor-transductor-efector. [1] [2] El transductor en este sistema es una proteína G heterotrimérica , compuesta por tres subunidades: una proteína Gα como Gαq , y un complejo de dos proteínas estrechamente unidas 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 inactiva. [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 la unión del trifosfato de guanosina (GTP) a Gα. lo que impulsa la disociación de Gα unido a GTP de Gβγ. [1] [2] La evidencia reciente sugiere que Gβγ y Gαq-GTP podrían mantener una interacción parcial a través de la región de hélice N-α de Gαq. [3] Luego, Gα y Gβγ unidos a GTP se liberan para activar sus respectivas enzimas de señalización posteriores.
Todas las proteínas G q/11/14/15 activan la fosfolipasa C de tipo beta (PLC-β) para enviar señales a través de las vías de señalización de calcio y PKC. [4] PLC-β luego escinde un fosfolípido específico de la membrana plasmática , el fosfatidilinositol 4,5-bifosfato (PIP 2 ) en diacilglicerol (DAG) e inositol 1,4,5-trifosfato (IP 3 ). DAG permanece unido a la membrana y IP 3 se libera como molécula soluble en el citoplasma . IP 3 difunde para unirse a los receptores IP 3 , un canal de calcio especializado en el retículo endoplásmico (RE). Estos canales son específicos del calcio y solo permiten el paso de calcio desde el RE al citoplasma. Dado que las células secuestran activamente calcio en el RE para mantener bajos los niveles citoplasmáticos, 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 a calcio y procesos sensibles al calcio. [4]
DAG trabaja junto con el calcio liberado para activar isoformas específicas de PKC, que se activan para fosforilar otras moléculas, lo que lleva a una actividad celular aún más alterada. [4]
La mutación Gαq/Gα11 (Q209L) se asocia con el desarrollo de melanoma uveal y su inhibición farmacológica (inhibidor del depsipéptido cíclico FR900359), disminuye el crecimiento tumoral en ensayos preclínicos. [5] [6]
Los siguientes receptores acoplados a proteína G se acoplan a subunidades G q :
Al menos algunos receptores acoplados a Gq (por ejemplo, el receptor muscarínico M 3 de acetilcolina ) se pueden encontrar preensamblados (preacoplados) con Gq . El dominio polibásico común en la cola C de los receptores acoplados a G q parece necesario para este preensamblaje de proteína receptor-G. [7]
