Les récepteurs couplés aux protéines G ou RCPG sont des récepteurs membranaires qui s’associent transitoirement aux protéines G hétérotrimériques et induisent une réponse appropriée aux stimuli sensoriels tels que la lumière, les odeurs, les hormones, les cytokines ou les neurotransmetteurs.

Les RCPG sont également appelés récepteurs heptahéliques, 7TM ou serpentins, et se composent de sept (H1-H7) hélices alpha transmembranaires qui traversent la bicouche pour former un noyau cylindrique. Les hélices transmembranaires sont reliées par trois boucles extracellulaires et trois boucles cytosoliques. Avec les boucles extracellulaires, les hélices alpha transmembranaires forment la poche centrale de liaison au ligand des RCPG. En revanche, la troisième boucle cytosolique fonctionne comme le site de liaison de la protéine G hétérotrimérique.

La liaison du ligand active les RCPG lorsqu’ils subissent un changement de conformation et se lie également aux protéines G hétérotrimériques avec une grande affinité. Un RCPG activé peut se lier et activer plusieurs protéines G pour amplifier le signal. Les protéines G, à leur tour, se lient et activent les effecteurs en aval et provoquent une réponse cellulaire.

Bien que structurellement, tous les RCPG de mammifères soient constitués de sept domaines alpha-hélicoïdaux transmembranaires, ils diffèrent considérablement dans leur séquence et leur fonctionnalité. Les RCPG sont généralement classés en cinq classes, à savoir la classe A (semblable à la rhodopsine), la classe B (semblable au récepteur de la sécrétine ou B1), la classe B2 / type d’adhésion, la classe C (semblable au récepteur du glutamate) et la classe F (semblable à des frisottis).

• La classe A forme la plus grande sous-famille de RCPG qui comprend les rhodopsines et les récepteurs bêta-adrénergiques.
• La classe B comprend les récepteurs de liaison aux hormones tels que le glucagon, l’hormone parathyroïdienne et les récepteurs des peptides intestinaux vasoactifs (VIP).
  • La classe des récepteurs d’adhésion ou B2 comprend les récepteurs couplés aux protéines G d’adhésion ou les groupes ADGR de récepteurs tels que ADGRL1 et ADGRG1 qui sont essentiels à l’adhésion et à la migration cellulaires.
• La classe C comprend les récepteurs sensibles au calcium, les récepteurs de l’acide gamma-aminobutyrique (GABA) de type B, les récepteurs métabotropiques du glutamate et plusieurs récepteurs gustatifs. Contrairement aux autres, ce groupe utilise un module caractéristique de piège à mouches de Vénus pour la liaison des ligands.
• La classe F, également appelée frisé, comprend les récepteurs lissés ou Smo et fonctionne dans le développement embryonnaire.

Dans l’ensemble, les humains sont constitués de plus de 800 RCPG. Beaucoup d’entre eux détectent des hormones, des facteurs de croissance ou des ligands endogènes, tandis que plusieurs autres sont impliqués dans les réponses olfactives et gustatives.

Ainsi, les RCPG régulent les voies physiologiques critiques et constituent une excellente cible pour traiter des maladies telles que le diabète, le cancer, l'obésité, la dépression ou la maladie d'Alzheimer. Près de 35 % des médicaments approuvés mettent en œuvre leurs effets thérapeutiques en interagissant de manière sélective avec des RCPG spécifiques. Une classe de médicaments couramment utilisés, les bêta-bloquants, ciblent les récepteurs bêta-adrénergiques et traitent des affections telles que l’hypertension, l’arythmie cardiaque et l’anxiété. Les RCPG constituent une cible efficace pour créer un arsenal pour une gamme variée de maladies.