Giタンパク質αサブユニット

Giタンパク質から転送)

Giタンパク質αサブユニット: Gi protein α subunit)は、ヘテロ三量体Gタンパク質αサブユニットのファミリーである。密接に関連するファミリーのメンバーも含めて、 Gi/oGi /Go)ファミリーまたはGi/o/z/tファミリーとも呼ばれる。 Giタンパク質αサブユニットは、Giα、Gαiなどとも表記される。

G protein subunit alpha i1
識別子
略号 GNAI1
Entrez英語版 2770
HUGO 4384
OMIM 139310
PDB 3UMR (RCSB PDB PDBe PDBj)
RefSeq NM_002069
UniProt P63096
他のデータ
遺伝子座 Chr. 7 q21-q22
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G protein subunit alpha i2
識別子
略号 GNAI2]
Entrez英語版 2771
HUGO 4385
OMIM 139360
RefSeq NM_002070
UniProt P04899
他のデータ
遺伝子座 Chr. 3 p21
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G protein subunit alpha i3
識別子
略号 GNAI3
Entrez英語版 2773
HUGO 4387
OMIM 139370
PDB 2ODE (RCSB PDB PDBe PDBj)
RefSeq NM_006496
UniProt P08754
他のデータ
遺伝子座 Chr. 1 p13
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G protein subunit alpha o1
識別子
略号 GNAO1
Entrez英語版 2775
HUGO 4389
OMIM 139311
RefSeq NM_020988
UniProt P09471
他のデータ
遺伝子座 Chr. 16 q13
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G protein subunit alpha z
識別子
略号 GNAZ
Entrez英語版 2781
HUGO 4395
OMIM 139160
RefSeq NM_002073
UniProt P19086
他のデータ
遺伝子座 Chr. 22 q11.22-11.23
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G protein subunit alpha t1, Transducin 1 (rod)
識別子
略号 GNAT1
Entrez英語版 2779
HUGO 4393
OMIM 139330
RefSeq NM_000172
UniProt P11488
他のデータ
遺伝子座 Chr. 3 p21.31
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G protein subunit alpha t2, Transducin 2 (cone)
識別子
略号 GNAT2
Entrez英語版 2780
HUGO 4394
OMIM 139340
RefSeq NM_005272
UniProt P19087
他のデータ
遺伝子座 Chr. 1 p13.3
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G protein subunit alpha t3, Gustducin
識別子
略号 GNAT3
Entrez英語版 346562
HUGO 22800
OMIM 139395
RefSeq NM_001102386
UniProt A8MTJ3
他のデータ
遺伝子座 Chr. 7 q21.11
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ファミリーのメンバー 編集

Gi/o/z/tαサブユニットファミリーのメンバーには4つのサブタイプが存在し、ヘテロ三量体Gタンパク質の4つのファミリーを定義している。

Giαサブユニット 編集

Gi1α 編集

Gi1αはGNAI1英語版遺伝子によってコードされる。

Gi2α 編集

Gi2αはGNAI2英語版遺伝子によってコードされる。

Gi3α 編集

Gi3αはGNAI3英語版遺伝子によってコードされる。

Goαサブユニット 編集

Go1αはGNAO1英語版遺伝子によってコードされる。

Gzαサブユニット 編集

GzαはGNAZ英語版遺伝子によってコードされる。

トランスデューシン 編集

Gt1α 編集

トランスデューシン/Gt1αはGNAT1英語版遺伝子によってコードされる。

Gt2α 編集

トランスデューシン2/Gt2αはGNAT2英語版遺伝子によってコードされる。

Gt3α 編集

ガストデューシン/Gt3αはGNAT3英語版遺伝子によってコードされる。

機能 編集

Gi/o/z/tの一般的な機能は、細胞表面のGタンパク質共役受容体(GPCR)の活性化に応答して細胞内シグナル伝達経路を活性化することである。GPCRは、受容体-トランスデューサー-エフェクターという3つの構成要素からなるシステムの一部として機能する[1][2]。このシステムのトランスデューサーはヘテロ三量体Gタンパク質であり、3つのサブユニットから構成される。GiαなどのGαタンパク質は、強固に結合した2つのタンパク質、GβとGγ(Gβγ複合体)と複合体を形成している[1][2]。受容体によって刺激されていないときには、GαはGDPを結合し、Gβγと不活性なGタンパク質三量体を形成している[1][2]。受容体に細胞外の活性化リガンド(ホルモン神経伝達物質など)が結合すると、活性化された受容体はグアニンヌクレオチド交換因子として作用し、GαからのGDPの放出とGTPの結合を促進し、それによってGβγからGTP結合型Gαの解離を駆動する[1][2]。解離したGTP結合型GαとGβγは、それぞれ下流のシグナル伝達酵素を活性化する。

Giタンパク質は主にアデニル酸シクラーゼの活性を阻害することでATPからcAMPの産生を低下させ、cAMP依存性プロテインキナーゼの活性の低下をもたらすことでcAMP依存性経路英語版を阻害する。GiやGoの活性化によって遊離したGβγは、特にGIRKチャネル英語版などの下流のエフェクターへのシグナル伝達を活性化する[3]

GiとGoは、百日咳の原因となる百日咳菌英語版Bordetella pertussisが産生する百日咳毒素の基質である。百日咳毒素はADPリボシル化酵素であり、GiαとGoαタンパク質の特定のシステイン残基にADPリボースを付加することでGPCRとの共役と活性化を防ぎ、GiとGoを介した細胞シグナル伝達経路を遮断する[4]

Gzタンパク質もGPCRとアデニル酸シクラーゼの阻害を関連付けるが、GzはGi/Goと異なり百日咳毒素にに対する感受性を持たない[5]

Gtタンパク質は感覚受容過程に機能する。トランスデューシンGt1、Gt2は、視覚で光を受容するGタンパク質共役受容体からのシグナルの伝達を行う。暗所視をつかさどる網膜桿体細胞ロドプシンはGt1と共役しており、色覚をつかさどる網膜錐体細胞フォトプシンはGt2と共役している。Gt3/ガストデューシンは味蕾で甘味や苦味によって活性化されるGタンパク質に共役することで、味覚シグナルを伝達する。

受容体 編集

次に挙げるGタンパク質共役受容体がGi/oサブユニットと共役する。

出典 編集

  1. ^ a b c d “G proteins: transducers of receptor-generated signals”. Annual Review of Biochemistry 56: 615–49. (1987). doi:10.1146/annurev.bi.56.070187.003151. PMID 3113327. 
  2. ^ a b c d “Nobel Lecture. Signal transduction: evolution of an idea”. Bioscience Reports 15 (3): 117–33. (June 1995). doi:10.1007/bf01207453. PMID 7579038. 
  3. ^ “Structural mechanism underlying G protein family-specific regulation of G protein-gated inwardly rectifying potassium channel”. Nature Communications 10 (1): 2008. (May 2019). Bibcode2019NatCo..10.2008K. doi:10.1038/s41467-019-10038-x. PMC 6494913. PMID 31043612. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6494913/. 
  4. ^ “Structural and functional relationships of guanosine triphosphate binding proteins”. Current Topics in Cellular Regulation 29: 129–216. (1988). doi:10.1016/B978-0-12-152829-4.50006-9. ISBN 9780121528294. PMID 3135154. 
  5. ^ “G(z) signaling: emerging divergence from G(i) signaling”. Oncogene 20 (13): 1615–25. (March 2001). doi:10.1038/sj.onc.1204190. PMID 11313909. 
  6. ^ “Cannabinoid Receptor 2 (CB 2 ) Signals via G-alpha-s and Induces IL-6 and IL-10 Cytokine Secretion in Human Primary Leukocytes”. ACS Pharmacology & Translational Science 2 (6): 414–428. (2019-10-19). doi:10.1021/acsptsci.9b00049. PMC 7088898. PMID 32259074. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7088898/. 

関連項目 編集

外部リンク 編集