たのしい演劇

Alchemy of Actor Signal transduction02

シグナル伝達の仕組みを理解するために、
どのようにしてシグナル分子が活性化されたり不活性化されるのかを探る。

シグナル伝達の様式、

・Gタンパク質guanine nucleotide-binding proteins, を介したシグナル伝達
・リン酸化phosphorylationを介したシグナル伝達
・セカンドメッセンジャーSecond messenger systemを介したシグナル伝達



【Gタンパク質】

とは、GTP結合タンパク質のこと。

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。

Gタンパク質は普段はGDPと結合した不活性型のGタンパク質として存在が、

刺激を受け、
Gタンパク質からGDP解離しGTP結合のグアニンヌクレオチド交換反応が起こり、
活性型のGタンパク質へ変換、シグナル伝達が行われる。

Gタンパク質は三量体Gタンパク質と低分子量Gタンパク質の２種類。

Gタンパク質共役型受容体（GPCR：G Protein-Coupled Receptor）、
この三量体Gタンパク質を介してシグナル伝達を行う、




【リン酸化を介したシグナル伝達】

多くのタンパク質は、さまざまな化学修飾を受けることによって
コンフォメーションや酵素活性などを変化させる。

タンパク質の化学修飾は、mRNAがタンパク質へと翻訳された後に行われるタンパク質の機能制御の機構で、特にタンパク質の翻訳後修飾と呼ぶ。

タンパク質の翻訳後修飾の代表的なものは、リン酸化

その他 アセチル化、メチル化、ユビキチン化、脂質付加、糖鎖付加などがあり。

タンパク質は、キナーゼ（リン酸化酵素）によってリン酸化され、
ホスファターゼ（脱リン酸化酵素）によって脱リン酸化される。

多くのタンパク質は、リン酸化や脱リン酸化を介して活性が調節される。

そのため、刺激によってキナーゼによるリン酸化　
ホスファターゼによる脱リン酸化を受けることで、
タンパク質が活性化されシグナル伝達が行われる。

またリン酸化により活性化されるタンパク質も多いが、
中にはリン酸化により不活性されるタンパク質もあり。



タンパク質の翻訳後修飾の主な働き

・リン酸化・・・タンパク質の活性の制御など

・アセチル化やメチル化・・・タンパク質の活性の制御など

・ポリユビキチン化・・・プロテアソームによる分解の指標

・脂質付加・・・細胞内局在などを制御（細胞膜への埋め込み、小胞体膜への埋め込みなど）

・糖鎖付加・・・膜タンパク質に多く見られる



【セカンドメッセンジャー】

とは細胞膜で受容体が受け取ったシグナルを細胞内で中継する分子のこと。
ちなみに、受容体に結合するシグナル分子がファーストメッセンジャー。

セカンドメッセンジャー、

・cAMP
・ジアシルグリセロール（DG）とイノシトール３リン酸（IP3：イノシトール1,4,5-三リン酸）
・Ca2＋

などがあり。

以下、これらの
セカンドメッセンジャーを産生するエフェクター分子と
セカンドメッセンジャーにより活性化される分子をまとめ。

・アデニル酸シクラーゼ→cAMP→プロテインキナーゼA（PKA）

・ホスホリパーゼC（PLC）→ジアシルグリセロール（DG)とイノシトール３リン酸（IP3）→
プロテインキナーゼC（PKC）やカルモジュリン依存性プロテインキナーゼ（CaMキナーゼ）

・イオンチャネル→Ca2＋→カルモジュリン依存性プロテインキナーゼ（CaMキナーゼ）



と　たのしい演劇の日々