ATP’nin yakın akrabası olan Guanozin trifosfat protein işlevinin düzenlenmesi için önemli olan küçük bir moleküldür. G proteinleri, GTP bağlanması ile regüle edilen proteinlerdir. Bu proteinler, içsel GTPaz aktivitesine sahiptir.Yani, GTP bağlandığında, onun guanozin difosfat’a hidrolizini katalize edebilirler. G proteinleri, küçük ve büyük olmak üzere iki kategoriye ayrılır. Küçük veya monomerik G proteinleri, tek bir protein alt biriminden ibarettir ve çeşitli hücre içi sinyal yolları tarafından etkinleştirilir.Buna karşılık, büyük veya heterotrimerik G proteinleri, üç alt birim içerir ve membranla bağlı, G proteini ile kenetli reseptörler tarafından etkinleştirilir. GTPaz’lar, GDP-bağlı durum genellikle etkin değilken, ancak GTP-bağlı durum etkinken, bir moleküler anahtar görevi görür. GTP ile bağlanma ve ardından GTP’den GDP’ye hidroliz, GDP GTP döngüsünün bir parçasıdır.Döngü, bir guanin değişim faktörü G proteininde GDP’nin serbest bırakılmasını sağlayan yapısal bir değişikliğe neden olduğunda başlar. GTP, sitoplazmada bol miktarda bulunduğundan, kısa sürede boş kalan nükleotid bağlanma yerine bağlanır. G proteini artık GTP bağlı olarak, aktif durumuna geçmiştir.G proteinleri, bağlı molekülü hidrolize etmek için içsel GTPaz aktivitesine sahiptir. Bununla birlikte, enzim tarafından GTP’nin yıkımı, ek hücresel sinyaller olmadan yavaş bir işlemdir. Bu nedenle, G proteininin kapatılma zamanı geldiğinde, bir GTPaz etkinleştirici protein bağlanır ve proteinin GTPaz aktivitesini yükseltir.GTP, GDP ve inorganik fosfata ayrılır ve G proteini aktif olmayan durumuna geri dönerek döngüyü tamamlar.