GTP結合タンパク質（Gタンパク質）の構成成分である。Gタンパク質は、α、β、γからなる三量体で構成され、Gタンパク質共役受容体(GPCR)により活性化される。GNAQはαサブユニットであり、不活性化状態ではGDPと結合しているが、活性化によりGTPと結合し、GTP-αサブユニットとβγ二量体に分離する。活性化型GNAQは下流のMAPK経路の活性化に働く。体細胞変異は、プロテインキナーゼCの活性化を介しMAPKの活性化を引き起こす。ブドウ膜黒色腫の症例の85%の症例では、GNAQもしくは同じくGタンパク質αサブユニットであるGNA11の変異が相互排他的に認められる。