たのしい演劇

Alchemy of Actor Signal transduction01

細胞がどのようにして細胞外のシグナル分子を認識するのか?

細胞外のシグナル分子は、リガンド（受容体に特異的に結合する物質）として、細胞膜あるいは細胞内に存在する受容体に結合し、細胞内シグナル伝達を引き起こす。

受容体を２つのタイプに分類。

�@細胞膜受容体・・・Gタンパク質共役型受容体、酵素共役型受容体、イオンチャネル共役型受容体
�A細胞内受容体・・・核内受容体



【細胞膜受容体】

『Gタンパク質共役型受容体GPCR』

水溶性のシグナル分子は、脂質二重層からなる細胞膜を通過することはできないので、
細胞膜に存在する受容体を介しシグナル伝達す。

Gタンパク質：グアニンヌクレオチド結合タンパク質。
は「GDPあるいはGTPが結合するタンパク質の総称」。

このGタンパク質はGDPが結合している状態が不活性型で、GTPが結合している状態が活性型になる。
そのため、Gタンパク質は、このGDPとGTPの結合状態を変化させることによって、
さまざまな刺激に応じて活性型と不活性型を行き来する。

このGタンパク質「三量体Gタンパク質」と「低分子量Gタンパク質」の２種類あり。



Gタンパク質共役型受容体は、この三量体Gタンパク質が結合している7回膜貫通型の受容体。
この7回膜貫通型の構造は、Gタンパク質共役型受容体の大きな特徴の一つ。

Gタンパク質共役型受容体にリガンドが結合するによって、Gタンパク質のαサブユニットからGDPが解離し、GTPが結合することで、細胞内シグナル伝達が進行。

この７回膜貫通型のGタンパク質共役型受容体には、アドレナリン受容体やグルカゴン受容体などがあり。

※現在市販されている薬の多くは、７回膜貫通型のGタンパク質共役型受容体をターゲット。



細胞内に存在し、受容体とは共役していない低分子量Gタンパク質には
GDPをGTPに交換する因子「グアニンヌクレオチド交換因子
（Guanine nucleotide Exchange Factor：GEF）」が結合し活性化す。

Gタンパク質自体は、弱いGTPase活性（GTPをGDPに加水分解する酵素活性）をもつが、
Gタンパク質自身では、活性化Gタンパク質を不活性型にすぐに戻すことはできん。

そこで、
細胞内にはGタンパク質がもつGTPase活性を活性化する
「GTPase活性化タンパク質（GTPase- activating protein：GAP）」因子が存在し　
活性型のGタンパク質を不活性型へ戻す。



『酵素共役型受容体』

とは、自身が酵素活性をもつ受容体あるいは、酵素が直接結合している受容体のこと。

細胞外のシグナル分子がリガンドとして、受容体に結合すると細胞内の酵素が活性化し、
細胞内シグナル伝達が進行。

Exa,チロシンキナーゼ活性をもつインスリン受容体。



『イオンチャネル共役型受容体』

とは、リガンドが結合することでチャネルが開口し、細胞内外のイオンを通過させるタイプの受容体



【細胞内に存在する受容体（核内受容体）】

疎水性のシグナル分子は、
脂質二重層からなる細胞膜を通過することができるので、細胞内に取り込まれ、
細胞内に存在する受容体（核内受容体）を介しシグナル伝達。

※核内受容体とは、普段は細胞質に存在するが、
リガンド結合により核内へと移行、転写因子として標的遺伝子の発現を調節するタイプの受容体。

これら疎水性の物質　exa,ビタミンAやビタミンDなどの脂溶性ビタミン、ステロイドホルモンなどがあり。



と　たのしい演劇の日々