G i αサブユニット

G _iタンパク質αサブユニットは、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す。G _iタンパク質は主にアデニル酸シクラーゼ活性を阻害することでcAMP依存性経路を阻害し、 cAMP依存性タンパク質キナーゼ（PKA）の活性を低下させます。このファミリーは、密接に関連するファミリーメンバーを含めるために、 G _i/o（G _i /G _o）ファミリーまたはG _{i/o/z/tファミリーとも呼ばれます。Gαサブユニットは、G i} α、G _αi、またはG _i αと呼ばれることもあります。

ファミリーメンバー

_{G i/o/z/tα}サブユニットファミリーには、4つの異なるαサブユニットのサブタイプがあり、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ます。

• G _iタンパク質：G _i1 α、G _i2 α、およびG _i3 α
• G _oタンパク質：G _{o α（マウスでは、G o1} αとG _o2 αを生成する選択的スプライシングがあります）
• Gzタンパク質：_Gzα
• トランスデューシン（Gt_{タンパク質}）：Gt1α _、 Gt2α _、 Gt3α

G_iαタンパク質

G_i1α

_Gi1αは遺伝子GNAI1によってコードされています。

G_i2α

Gi2αは遺伝子GNAI2によってコードされています。

G_i3α

Gi3αは遺伝子GNAI3によってコードされています。

G_oαタンパク質

_{Go1αは遺伝子GNAO1によってコードされています。}

G_zαタンパク質

_Gzαは遺伝子GNAZ によってコードされて_います。

トランスデューシンタンパク質

G_t1α

トランスデューシン/ Gt1α_は遺伝子GNAT1によってコードされています。

G_t2α

トランスデューシン2/G _t2 αは、遺伝子GNAT2によってコードされています。

G_t3α

ガストデューシン/G _{t3 αは、遺伝子}GNAT3によってコードされています。

機能

_{G i/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)の活性化に応じて細胞内シグナル伝達経路を活性化することです。GPCR は、受容体-トランスデューサー-エフェクターの 3 要素システムの一部として機能します。^{[1] [2]}このシステムのトランスデューサーは、3 つのサブユニット、つまり G _i αなどの Gα タンパク質と、Gβおよび Gγ と呼ばれる 2 つの密接に結合したタンパク質の複合体 ( Gβγ 複合体) で構成されるヘテロ三量体 G タンパク質です。^{[1] [2]}受容体によって刺激されていない場合、Gα はGDPおよび Gβγ に結合して、不活性な G タンパク質三量体を形成します。^{[1] [2]}受容体が細胞外の活性化リガンド (ホルモンや神経伝達物質など) に結合すると、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機能し、 Gαからの GDP の放出とGTPの Gα への結合を促進し、GTP に結合した Gα と Gβγ の解離を引き起こします。^{[1] [2]} GTPに結合したGαとGβγはその後解放され、それぞれの下流シグナル伝達酵素を活性化します。

G _iタンパク質は主にアデニル酸シクラーゼ活性を阻害することでcAMP依存性経路を阻害し、 ATPからのcAMP産生を減少させます。その結果、 cAMP依存性プロテインキナーゼの活性が低下します。したがって、G _iの最終的な効果はcAMP依存性プロテインキナーゼの阻害です。G _iおよびG _{oタンパク質の活性化によって遊離したGβγは、特に}Gタンパク質共役型内向き整流性カリウムチャネル（GIRK）などのエフェクターへの下流シグナル伝達を活性化することができます。^[3] G _iおよびG _{oタンパク質は、}百日咳の感染源である百日咳菌によって産生される百日咳毒素の基質です百日咳毒素はADPリボシラーゼ酵素であり、G _i αおよびG _o αタンパク質の特定のシステイン残基にADPリボース部分を付加し、GPCRとの結合と活性化を阻害し、G _iおよびG _o細胞シグナル伝達経路を遮断する。^[4]

Gzタンパク質_はGPCRをアデニリルシクラーゼ阻害に結び付けることもできますが、_Gzは百日咳毒素による阻害に感受性がない点でGi/Goとは異なります。_[ 5 _]

Gtタンパク質_は感覚伝達において機能します。トランスデューシンGt1_およびGt2_は、視覚中に光を受信するGタンパク質共役受容体からのシグナルを伝達する役割を果たします。網膜桿体細胞の薄暗い夜間視覚におけるロドプシンは_Gt1に、網膜錐体細胞の色覚におけるカラーフォトプシンは_Gt2にそれぞれ結合します。Gt3 /ガスデューシンサブユニットは_、甘味または苦味物質によって活性化されるGタンパク質共役受容体に結合することにより、 味覚（味覚）におけるシグナルを味蕾に伝達します。

受容体

以下のGタンパク質共役受容体はGi _/oサブユニットに結合します。

• 5-HT1_および5 -HT5_{セロトニン} 受容体
• アセチルコリン M2_およびM4_受容体
• アデノシン A1およびA3受容体
• アドレナリン α2A _、 α2B _、 α2C受容体
• 体
• カルシウム感知受容体
• カンナビノイド受容体（CB1およびCB2）
• ケモカイン CXCR4受容体
• ドーパミン D2 _、 D3、_D4受容体
• GABA _B体
• グルタミン酸 mGluR2、mGluR3 、mGluR4、mGluR6、mGluR7、mGluR8受容体
• ヒスタミン H3および_H4受容体
• メラトニン MT1、MT2、_MT3体
• ヒドロキシカルボン酸受容体：HCA1、HCA2、HCA3
• オピオイド δ、κ、μ、ノシセプチン受容体
• プロスタグランジン EP1、EP3、FP、TP_受容体
• 短鎖脂肪酸受容体：FFAR2およびFFAR3
• ソマトスタチン sst1、sst2、sst3、sst4、sst5受容体
• 微量アミン関連受容体8

参照

• セカンドメッセンジャーシステム
• Gタンパク質共役受容体
• ヘテロ三量体Gタンパク質
• アデニル酸シクラーゼ
• プロテインキナーゼA
• Gsαサブユニット
• Gqαサブユニット
• G12/G13αサブユニット
• 網膜
• 味覚

参考文献

1. Gilman AG (1987). 「Gタンパク質：受容体生成シグナルのトランスデューサー」. Annual Review of Biochemistry . 56 : 615–49 . doi :10.1146/annurev.bi.56.070187.003151. PMID  3113327.
2. Rodbell M (1995年6月). 「ノーベル賞受賞講演 シグナル伝達：アイデアの進化」. Bioscience Reports . 15 (3): 117–33 . doi :10.1007/bf01207453 . PMC 1519115. PMID  7579038. S2CID  11025853 
3. 狩野 浩、外山 雄二、今井 聡、岩橋 雄二、間瀬 雄二、横川 正之、他 (2019年5月). 「Gタンパク質ファミリー特異的なGタンパク質依存性内向き整流性カリウムチャネルの制御を支える構造メカニズム」.  Nature Communications . 10 (1): 2008. Bibcode :2019NatCo.10.2008K. doi :10.1038/s41467-019-10038-x. PMC 6494913. PMID 31043612 
4. ( 1988). 「グアノシン三リン酸結合タンパク質の構造と機能の関係」Current Topics in Cellular Regulation 29 : 129–216 . doi :10.1016/B978-0-12-152829-4.50006-9. ISBN 9780121528294 PMID  3135154
5. Ho MK, Wong YH (2001年3月). 「G(z)シグナル伝達：G(i)シグナル伝達からの新たな分岐」. Oncogene . 20 (13): 1615–25 . doi : 10.1038/sj.onc.1204190 . PMID  11313909.

外部リンク

• 米国国立医学図書館医学件名表（MeSH）のGi+α+サブユニット