G Protein-Coupled Receptors

The G protein-coupled receptors (GPCRs) constitute the largest superfamily of proteins encoded by the human genome. These receptors are membrane proteins which share a common structure of seven transmembrane helices and are involved in the cellular signal transduction through activation of heterotrimeric protein (G protein) in intracellular environment. This activation signal, mediated by the agonist binding to the extracellular domain of the receptor, is transmitted into the cell and activates many signaling cascades in different physiological events such as neurotransmission, growth, metabolism, differentiation of the cell, secretion and immune defense. As a consequence, these receptors are described as therapeutic targets for more than 50% of drugs sold worldwide. Thus, the study of the molecular mechanism involving GPCRs has become essential to understand the cellular signaling and, consequently, the rational design of new therapeutic agents, e.g. antihypertensive drugs. Therefore, this review reports the structural characteristics, the activation mechanism, the G protein activation and the classification of these membrane proteins of huge physiological and pathophysiological importance. DOI: 10.5935/1984-6835.20130071Os receptores acoplados à proteína G (GPCR) constituem a maior superfamília de proteínas codificadas pelo genoma humano. Estes receptores são proteínas de membrana que compartilham uma estrutura de sete hélices transmembranares, tendo como função a transdução do sinal celular pela ativação de proteínas heterotriméricas (proteína G) no meio intracelular. Esta ativação, mediada pela interação do agonista no domínio extracelular do receptor, se propaga no meio intracelular, ativando diversas cascatas de sinalização em diferentes processos fisiológicos como neurotransmissão, crescimento, metabolismo, diferenciação celular, secreção e defesa imunológica. Por atuarem em sistemas fisiológicos fundamentais para a vida humana, estas proteínas são alvos terapêuticos para mais de 50% dos fármacos vendidos no mundo inteiro. Desta forma, a compreensão do mecanismo molecular envolvendo esses receptores tornou-se fundamental para o entendimento da sinalização celular e, consequentemente, o desenvolvimento racional de novos agentes terapêuticos, e.g., anti-hipertensivos. Assim, esta revisão descreve as características estruturais, o mecanismo de ativação, a ativação de proteínas G e o sistema de classificação dessas proteínas de membrana de grande importância fisiológica e patofisiológica. DOI: 10.5935/1984-6835.2013007