G receptor acoplado à proteína (GPCR), também chamado receptor de sete membranas ou receptor heptaélico, proteína localizada na membrana celular que liga substâncias extracelulares e transmite sinais destas substâncias a uma molécula intracelular chamada proteína G (proteína de ligação de nucleótidos de guanina). As GPCRs encontram-se nas membranas celulares de uma vasta gama de organismos, incluindo mamíferos, plantas, microrganismos e invertebrados. Existem numerosos tipos diferentes de GPCR – alguns 1.000 tipos são codificados pelo genoma humano isoladamente – e como grupo respondem a uma gama diversificada de substâncias, incluindo luz, hormonas, aminas, neurotransmissores, e lípidos. Alguns exemplos de GPCRs incluem receptores beta-adrenérgicos, que ligam a epinefrina; receptores de prostaglandina E2, que ligam substâncias inflamatórias chamadas prostaglandinas; e rodopsina, que contém um químico fotoreactivo chamado retina que responde a sinais luminosos recebidos pelas células da haste no olho. A existência de GPCRs foi demonstrada nos anos 70 pelo médico e biólogo molecular americano Robert J. Lefkowitz. Lefkowitz partilhou o Prémio Nobel da Química de 2012 com o seu colega Brian K. Kobilka, que ajudou a elucidar a estrutura e função dos GPCR.
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A GPCR é constituída por uma proteína longa que tem três regiões básicas: uma porção extracelular (o N-terminus), uma porção intracelular (o C-terminus), e um segmento médio contendo sete domínios transmembrana. Começando pelo N-terminus, esta proteína longa vai para cima e para baixo através da membrana celular, com o segmento médio longo a atravessar a membrana sete vezes num padrão serpentino. O último dos sete domínios está ligado ao términus C. Quando um GPCR liga um ligando (uma molécula que possui uma afinidade com o receptor), o ligando desencadeia uma mudança conformacional na região de sete membranas do receptor. Isto activa o termo C, que depois recruta uma substância que por sua vez activa a proteína G associada à GPCR. A activação da proteína G inicia uma série de reacções intracelulares que acabam por gerar algum efeito, como o aumento da frequência cardíaca em resposta à epinefrina ou alterações na visão em resposta à luz fraca (ver segundo mensageiro).
As mutações congénitas e adquiridas nos genes que codificam os GPCR podem dar origem a doenças nos seres humanos. Por exemplo, uma mutação inata de rodopsina resulta na activação contínua de moléculas de sinalização intracelular, o que causa cegueira nocturna congénita. Além disso, as mutações adquiridas em certos GPCRs provocam aumentos anormais na actividade e expressão dos receptores nas membranas celulares, o que pode dar origem a cancro. Como os GPCR desempenham papéis específicos na doença humana, têm fornecido alvos úteis para o desenvolvimento de medicamentos. Os agentes antipsicóticos clozapina e olanzapina bloqueiam GPCR específicos que normalmente ligam dopamina ou serotonina. Ao bloquearem os receptores, estes medicamentos perturbam as vias neurais que dão origem a sintomas de esquizofrenia. Existe também uma variedade de agentes que estimulam a actividade dos GPCR. As drogas salmeterol e albuterol, que se ligam e activam os GPCR beta-adrenérgicos, estimulam a abertura das vias respiratórias nos pulmões e são assim utilizadas no tratamento de algumas condições respiratórias, incluindo doenças pulmonares obstrutivas crónicas e asma.