GTP結合蛋白(GTP binding protein, G蛋白) ，與GTP或GDP結合的蛋白質,又叫鳥苷酸結合調節蛋白(guanine nucleotide-binding regulatory protein)。從組成上看,有單體G蛋白(一條多肽鏈)和多亞基G蛋白(多條多肽鏈組成)。G蛋白參 與細胞的多種生命活動,如細胞通訊、核糖體與內質網的結合、小泡運輸、蛋白質合成等。
G蛋白偶聯系統（細胞信號轉導）中的G蛋白是由三個不同亞基組成的異源三體,三個亞基分別是α、β、γ, 總 相對分子質量在100kDa左右, β亞基為36 kDa左右, γ亞基為8-11kDa左右。β、γ兩亞基通常緊密結合在一起, 只有在蛋白變性時才分開,使α亞基游離，鳥苷結合位點位于α亞基上。此外,α亞基還具有GTPase的活性結構域和ADP核糖化位點。G蛋白屬外周蛋白, 它們在膜的細胞質面通過脂肪酸鏈錨定在質膜上。G蛋白是一個大家族, 研究得較多的是 Gs (轉導激素對腺苷酸環化酶的活化過程)、Gi (轉導激素對腺苷酸環化酶的抑制作用), 另外還有其他的一些三體G蛋白。G蛋白有多種調節功 能, 包括Gs和Gi對腺苷酸環化酶的激活和抑制、對cGMP磷酸二酯酶的活性調節、對磷脂酶C的調 節、對細胞內Ca2+濃度的調節等。 另外還參與門控離子通道的調節。