Białka wiążące nukleotydy guaniny (białka G), znane również jako GTPazy, to nadrodzina białek, które regulują wiele procesów komórkowych, takich jak sygnalizacja komórkowa, transport pęcherzykowy oraz regulacja kształtu i ruchliwości komórek. Mutacja lub dysfunkcja tych białek może prowadzić do choroby. Znanych jest około 40 000 białek G, które można ogólnie podzielić na dwie grupy – małe białka G składające się z pojedynczej domeny i duże wielodomenowe białka G.

Duże białka G, znane również jako heterotrimeryczne białka G, składają się z trzech podjednostek - α, β i γ. Podjednostka α ma konserwatywną domenę, która oddziałuje z receptorami sprzężonymi z białkiem G, pośrednicząc w sygnalizacji transbłonowej

Małe białka G są pojedynczą podjednostką i sygnałem w całej komórce na różnych szlakach. Są one podzielone na pięć podrodzin w oparciu o sekwencję i funkcję �u2012 Ras, Rho, Rab, Ran i Arf. Mutacje w podrodzinie Ras prowadzą do powstawania guzów nowotworowych w płucach, okrężnicy i trzustce. Podrodzina Rho reguluje reorganizację aktyny i dynamikę cytoszkieletu mikrotubul. Podrodzina Rab, największa mała rodzina białek G, reguluje transport pęcherzyków i transport błonowy w szlakach wydzielniczych i endocytarnych. Podrodzina Ran reguluje nukleocytoplazmatyczny transport RNA i białek przez pory jądrowe oraz montaż i funkcję wrzeciona mitotycznego. Podrodzina Arf bierze udział w transporcie pęcherzyków i transporcie błonowym.

Białka G są regulowane przez wiązanie GTP/GDP i mają wewnętrzną aktywność GTPazy, co oznacza, że mogą hydrolizować GTP do GDP. Kiedy GTP jest związane, białko G jest w stanie "ON", co oznacza, że białko będzie promować kaskady sygnałowe w komórce. Kiedy PKB jest związany, znajduje się w stanie "OFF", powodując zatrzymanie sygnalizacji. Regulacja aktywacji białka G jest dodatkowo regulowana przez czynniki wymiany nukleotydów guaniny (GEF), które pomagają w dysocjacji PKB, oraz białka aktywujące GTPazę (GAP), które stymulują hydrolizę GTP. Dodatkowo, inhibitory dysocjacji guaniny (GDI) mogą wiązać się z małymi GTPazami i regulować ich lokalizację w błonie lub cytoplazmie.