GTPáz enzimek családja. Kötődik a GTP-hez (guanozin-trifoszfát) és vízbontással eltávolítja a GTP harmadik foszfátcsoportját, GDP-vé alakítja. Több mint százféle fehérjével képes kapcsolódni, ezért a sejtműködés igen sok folyamatában (jelközvetítés, átfordítódás, sejtmozgás, sejtburjánzás, sejtosztódás, hártyaátjárás, hólyagcsás szállítás stb.) vesz részt. Sajátos törzsökös gomolya a p-hurok-G-gomoly. Ennek mintázatai – törzsökös [N/T]KXD bázissor – azonosítják a GTP-t; ez magyarázza, hogy GTP-t köt és nem másik nukleotidot. Ha másulás áll be a bázissorban, elveszti fajlagosságát, és például ATP-t köthet, elvesztve eredeti tevékenységét.

Az GTPáz GTP-t kötve tevékeny, foszforilezi a célfehérjét. GDP-t kapcsolva tétlen. A GTP-t vagy GDP-t kötő formája térhelyzeti alakulásával jön létre. Nem ismerjük, hogyan jön létre a GTP- és a GDP-t kötő változata. Kapcsolódik hozzá a GEF ( guanine exchange factor) cserélőfehérje, amely a GDP–GTP cserélődést hozza létre. (→GEF)

A GTP-t kötő (foszforilező ideje) ideje rendkívül rövid, mert azonnal bontja a GTP-t. A foszforilezés elősegítésére kapcsolódik vele a GAP ( GTPase- activating protein), amelyből szintén nagyon sokféle van. Vannak olyan GTPázok, amelyeknek működése teljesen a GAP-tól függ.

Megkülönböztetünk kis és nagy GTPázokat. (→G-fehérjék)