จีโปรตีน (
อังกฤษ: G protein) หรือ
guanine nucleotide-binding proteins เป็นหมู่
โปรตีนที่ทำหน้าที่เป็น
สวิตช์โมเลกุลภายใน
เซลล์ และมีบทบาทใน
การส่งผ่านสัญญาณจาก
สิ่งเร้าในรูปแบบต่าง ๆ นอกเซลล์เข้าไปในเซลล์ แฟกเตอร์ต่าง ๆ จะควบคุมฤทธิ์ของมันโดยคุมการจับของมันกับ guanosine triphosphate (GTP) และคุมการสลาย GTP ด้วยน้ำให้เป็น guanosine diphosphate (GDP)เพราะเมื่อมันจับกับ GTP มันจึงจะมีฤทธิ์คือมีสภาพกัมมันต์ และเมื่อมันจับกับ GDP มันก็จะไร้ฤทธิ์คือมีสภาพอกัมมันต์จีโปรตีนเป็นส่วนของกลุ่ม
เอนไซม์กลุ่มใหญ่ที่เรียกว่า GTPaseมีจีโปรตีนสองกลุ่มกลุ่มแรกทำงานเป็น GTPase ที่เป็นมอนอเมอร์ขนาดเล็ก (monomeric small GTPase) และกลุ่มสองทำงานเป็นคอมเพล็กซ์จีโปรตีนที่มีสามส่วนโดยแต่ละส่วนไม่เหมือนกัน (heterotrimeric G protein)โดยคอมเพล็กซ์กลุ่มหลังจะมีหน่วยย่อย ๆ คือ
แอลฟา (α)
บีตา (β) และ
แกมมา (γ)
[1]อนึ่ง หน่วยย่อยบีตาและแกมมายังอาจรวมเป็นคอมเพล็กซ์แบบไดเมอร์ที่เสถียร โดยเรียกว่า คอมเพล็กซ์บีตา-แกมมา (beta-gamma complex)
[2]จีโปรตีนในเซลล์จะเริ่มทำงาน/เปลี่ยนเป็นสภาพกัมมันต์โดย
หน่วยรับ คือ
G protein-coupled receptor (GPCR) ที่ทอดข้าม
เยื่อหุ้มเซลล์[3]คือโมเลกุลส่งสัญญาณที่หนึ่งจะจับกับโดเมนภายนอกของ GPCR และโดเมนภายในก็จะเริ่มการทำงานของจีโปรตีนโดย GPCR ที่ยังไม่เริ่มทำงานบางอย่างได้แสดงแล้วว่า จับคู่อยู่กับจีโปรตีน
[4]แล้วจีโปรตีนก็จะเริ่มลำดับการส่งสัญญาณต่อ ๆ ไปซึ่งในที่สุดมีผลเปลี่ยนการทำงานของเซลล์GPCR และจีโปรตีนทำงานร่วมกันเพื่อส่งผ่านสัญญาณจาก
ฮอร์โมน จาก
สารสื่อประสาท และจากแฟกเตอร์ส่งสัญญาณอื่น ๆ เป็นจำนวนมาก
[5]จีโปรตีนควบคุมกลไกต่าง ๆ รวมทั้ง
เอนไซม์ ช่องไอออน โปรตีนขนส่ง และกลไกการทำงานของเซลล์อื่น ๆ ซึ่งเป็นการควบคุม
การถอดรหัสยีน การเคลื่อนไหว (motility) การหดเกร็ง (contractility) และการหลั่งสารของเซลล์ซึ่งก็เป็นการควบคุมหน้าที่ของระบบต่าง ๆ ในร่างกายมากมายรวมทั้งพัฒนาการของ
ตัวอ่อน การเรียนรู้ ความจำ และ
ภาวะธำรงดุล[6]