A. Konsep Dasar
Protein ini merupakan tombol penekan yang terletak disamping sebuah reseptor protein spesifik pada sel, protein ini dapat memicu aktivasi sebuah protein (protein efektor) misalnya enzim. Protein G mampu berikatan pada molekul guanosine-5′-triphosphate (GTP), pesan yang dibawa berupa sinyal transduksi spesifik. Aktivasi pertama mampu menghasilkan protein efektor yang nantinya akan membentuk second messenger (pesan kedua), pesan kedua dapat meneruskan pesan pertama untuk melakukan respon intraseluler, misalnya suatu protein efektor yang umum seperti adenylyl cylase dapat memproduksi cAMP sebagai pesan kedua. Pesan kedua lainnya seperti inositol fosfat dan ion kalsium.
Gambar 1. Skema aktivasi protein G secara umum.
B. Mekanisme Molekuler Pembentukan Pesan Pertama
Sebuah ligan berikatan dengan domain aktivasi adhesion G protein-protein-coupled receptor (GPCR) sehingga memicu aktivasi protein G karena perubahan molekul guanosine diphosphate (GDP) menjadi GTP, sehingga kompleks protein G yang tersusun atas protein alpha, beta, gamma mengalami disosiasi pada salah satu kompleks akibat dari pengikatan molekul GTP, kemudian protein alpha + GTP berikatan dengan protein efektor sehingga memicu persinyalan intraseluler. Ketika kinerjanya sudah selesai, GTP akan menjadi GDP dan kompleks protein alpha, beta, dan gamma penyusun protein G terbentuk kembali.
Gambar 2. Mekanisme kinerja protein GPCR dalam pembentukan pesan pertama.
C. Mekanisme Molekuler Pembentukan Pesan Kedua
Pengikatan kompleks protein G + GTP pada protein efektor memicu kinerja enzim ATP, sehingga dapat menginisiasi produksi molekul cyclic adenosine monophosphate (cAMP), kemudian molekul tersebut berikatan dengan protein target lainnya yaitu protein kinase A (PKA) sehingga protein itu aktif menghasilkan respon, kemudian terbentuk pesan kedua untuk respon seluler (pertumbuhan, inflamasi, regulasi hormon, pembelahan, dan lain-lain).
Gambar 3. Jalur transduksi pembentukan pesan kedua.
D. Kesimpulan
Protein G berperan dalam mengelola sinyal awal (ekstraseluler) yang diterima oleh reseptor kemudian meneruskannya ke dalam sel (intraseluler) yang memicu aktivasi respons seluler yaitu protein efektor yang berperan dalam berbagai macam respon sel misalnya perkembangan, pertumbuhan, regulasi hormon, dkk. Skalar disini dimaksudkan pada peran protein G yang bersifat on/off mengelola sinyal transduksi.
Referensi
Seyedabadi, M., M.H. Ghahremani, P.R. Albert. 2019. Biased signaling of G protein coupled receptors (GPCRs): Molecular determinants of GPCR/transducer selectivity and therapeutic potential. Pharmacol. Ther. 200: 148-17.8. doi: 10.1016/j.pharmthera.2019.05.006