除了三聚体g蛋白以外，小g蛋白也是一种具有内在gtpase活性的鸟苷酸结合蛋白。他们也能结合gtp，并将gtp水解成为gdp，实现类似于三聚体g蛋白的核苷酸循环，作为分子开关调节信号通路。与三聚体核鸟苷酸结合蛋白不同的是，他们是以单体的形式存在，并且分子量较小，大多在20-25kda之间；他们一般不是像三聚体g蛋白那样直接与受体结合介导来自受体的信号，而是在细胞内间接传递来自胞外的信号。由于先发现的小g蛋白是ras，因此小g蛋白家族也被称为ras蛋白超家族。

目前已经发现了154种之多的小g蛋白。这些小g蛋白被分为ras、rho、rab、arf和ran等5个家族。小g蛋白存在于从低等的原核生物到人类之间。小g蛋白有着非常重要的生理功能。有15%的人类 tumour 都与小g蛋白的突变有关。各个家族的g蛋白细胞功能分工有所不同。ras家族的蛋白调控基因表达；rho家族的蛋白调控细胞骨架运动和基因表达；rab和arf家族蛋白调控细胞内小体的转运；ran家族蛋白调控细胞周期中g1、s和g2期的细胞质转运以及m期的微管的形成。

g蛋白的种类已多达40余种，大多数存在于细胞膜上，由α、β、γ三个不同亚单位构成，总分子量为100kda左右。其中β亚单位在多数g蛋白中都非常类似，分子量36kda左右。γ亚单位分子量在8-11kda之间。gα蛋白分为gs、gi、go、gq、g12、g13等六类。这些不同类型的g蛋白在信号传递过程各种发挥不同的作用。

细胞内信号传导途径中起着重要作用的gtp结合蛋白，由α，β，γ三个不同亚基组成。hormone 与 hormone 受体结合---gtp跟g蛋白质结合的gdp进行交换结果---位于信号传导途径中下游的腺苷酸环化酶。g蛋白质将细胞外的第 / 信使adrenalin 等hormone和细胞内的腺苷酸环化酶催化的腺苷酸环化生成的第二信使camp联系起来。g蛋白质具有内源gtp酶活性。