بروتينات ربط النوكليوتيدات في جوانين (بروتينات G) ، والمعروفة أيضًا باسم GTPases، هي فصيلة فائقة من البروتينات التي تنظم العديد من العمليات الخلوية، مثل إشارات الخلية، والنقل الحويصلي، وتنظيم شكل الخلية وحركتها. طفرة أو يمكن أن يؤدي الخلل الوظيفي في هذه البروتينات إلى الإصابة بالأمراض. يوجد حوالي 40.000 بروتين G معروف يمكن تصنيفها على نطاق واسع إلى مجموعتين & #8210 ؛ & #160؛ بروتينات جي صغيرة تتكون من مجال واحد وبروتينات جي متعددة المجالات كبيرة .

تتكون بروتينات G الكبيرة، والمعروفة أيضًا باسم بروتينات G غير المتجانسة، من ثلاث وحدات فرعية & # 8212 ؛ & # 945 ؛ و β ؛ و γ؛. α؛ تحتوي الوحدة الفرعية على مجال محفوظ يتفاعل مع المستقبلات المقترنة ببروتين G للتوسط في إشارات الغشاء

تعتبر بروتينات G الصغيرة وحدة فرعية واحدة وإشارة في جميع أنحاء الخلية في مجموعة متنوعة من المسارات. وهي مقسمة إلى خمس عائلات فرعية على أساس التسلسل والوظيفة & # 8210 ؛ راس ورهو ورب وران وعرف. تؤدي الطفرات في فصيلة راس إلى تكوين أورام سرطانية في الرئتين والقولون والبنكرياس. تنظم فصيلة Rho إعادة تنظيم الأكتين وديناميكيات الهيكل الخلوي للأنابيب الدقيقة. فصيلة راب، أكبر عائلة بروتين G صغيرة ، تنظم نقل الحويصلات وتهريب الأغشية في المسارات الإفرازية والبطانية.  ؛ تنظم فصيلة ران النقل الخلوي النووي للـ RNA والبروتينات من خلال المسام النووية وتجميع ووظيفة المغزل الانقسامي. وتشارك عائلة Arf الفرعية في نقل الحويصلات وتهريب الأغشية.

يتم تنظيم بروتينات G بواسطة ارتباط GTP/الناتج المحلي الإجمالي ولها نشاط GTPase جوهري، مما يعني أنها يمكن أن تتحلل GTP إلى الناتج المحلي الإجمالي.  ؛ عندما يكون GTP مرتبطاً، يكون بروتين G في حالة “؛تشغيل”؛، وهذا هو البروتين سوف يعزز شلالات الإشارات في الخلية.  ؛ عندما يكون الناتج المحلي الإجمالي مقيداً، يكون في حالة “؛إيقاف”؛، مما تسبب في توقف الإشارة. تنظيم تنشيط البروتين G الذي تنظمه عوامل تبادل نيوكليوتيدات الجوانين (GEFs) ، والتي تساعد في تفكك الناتج المحلي الإجمالي ، وبروتينات تنشيط GTPase (GAPs) التي تحفز التحلل المائي لـ GTP. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن لمثبطات تفكك الجوانين (GDIs) الارتباط بـ GTPases الصغيرة وتنظيم موقعها في الغشاء أو السيتوبلازم.