Struttura e funzione delle proteine G

Le proteine interruttore

Le proteine interruttore sono tutte quelle che legano il GTP. Le G proteine hanno, per l'appunto, un dominio specializzato per l'idrolisi del nucleotide guanosidico. Questo è un fold comune a molte proteine che debbano svolgere, però, svariate funzioni: la specificità per il nucleotide sta nell'affinità che il dominio ha per la base azotata. Nucleotide, N.B.: i gruppi fosfato sono alfa, beta e gamma. Il primo è legato con un legame estere, molto più difficile da scindere rispetto agli altri due, che sono di tipo anidridico.

Proteine G trimeriche

Proteine G trimeriche: (Gilman e Rodbell hanno scoperto come avveniva il meccanismo di idrolisi del GTP e il funzionamento di tutta la proteina) sono formate da tre subunità: alfa ha una data struttura quando è complessata alle altre due, un'altra quando è in forma monomerica; beta e gamma, invece, formano un dimero stabile. In base al tipo di subunità alfa si identificano classi diverse di proteine.

Subunità alfa

Sono presenti ventuno tipi di subunità alfa nell'uomo; si distingueranno quelle che avranno effetto induttivo o effetto inibitorio per la sintesi di AMPciclico; o ancora, le Gq deputate all'attivazione della fosfolipasi C ecc.

La subunità è composta da due diversi domini, detti dominio alfa e dominio GTPasico G (che è quello comune a tutte le proteine specializzate nel legame al GTP). Il dominio alfa è chiamato in questo modo perché formato completamente da alfa eliche, un'alfa elica centrale che funge da impalcatura per altre cinque più piccole. Il GTP va a legarsi nell'interfaccia tra i due domini, nel dominio GTPasico che contiene il sito attivo mentre il dominio alfa funge da coperchio; il dominio G, però, lavora anche in assenza del dominio alfa; è il caso delle piccole proteine G monomeriche, che vedremo di seguito (questo proprio perché il sito attivo è al suo interno, indipendentemente dall'altro dominio).

Modifiche post traduttive della subunità alfa

(Ricordiamo che una sola modifica non è capace di stabilizzare la proteina, ne occorrono sempre due):

• Meristilazione all'estremità amino terminale (Gly): determina l'assunzione della struttura alfa anche senza i dimeri beta-gamma. Essendo la meristilazione un processo non reversibile, la rimozione della meristilazione deve obbligatoriamente essere fatta mediante un cambiamento conformazionale che comporta l'internalizzazione della coda della proteina nella proteina stessa (switch);
• Palmitolazione: a livello di una Cys all'estremità amino terminale; si forma un legame tioestere reversibile.