出典(authority):フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』「2013/09/11 00:29:24」(JST)
Gタンパク質(Gタンパクしつ)は、グアニンヌクレオチド結合タンパク質(グアニンヌクレオチドけつごうタンパクしつ)の略称であり、セカンドメッセンジャー・カスケードに関連するタンパク質のファミリーである。細胞内の生化学的反応を切り替える「スイッチ」としてグアノシン三リン酸 (GTP)をグアノシン二リン酸 (GDP)へ替えるため、この名がついている。これを発見し調査したアルフレッド・ギルマンとマーティン・ロッドベルは1994年のノーベル生理学・医学賞を受賞した。
Gタンパク質はGTPアーゼという大きなグループに属している。「Gタンパク質」と言えば大抵は膜受容体関連ヘテロ三量体Gタンパク質(「大きな」Gタンパク質:全体の分子量は100kDa前後)を指す。これらのタンパク質はGタンパク質共役受容体により活性化され、α,β,γサブユニットからなる。
そのほかにRasの様な「小さな」Gタンパク質、つまり低分子量GTPアーゼ(分子量は20から30kDaほど)もあり、単量体で膜と結合していないが(ただし疎水性のアンカー[碇]分子と結合することで膜に局在するものはある)、やはりGTPおよびGDPと結合してシグナル伝達に関連する。
Gタンパク質は細胞で最も重要なシグナル伝達分子の一つであり、糖尿病、アルコール依存症、ある種の下垂体がんなどの疾病はGタンパク質の機能不全によるものであると考えられる。したがってそれらの機能、シグナル経路、タンパク質相互作用を理解することにより、治療や様々な予防措置が期待できる。
受容体活性化Gタンパク質は細胞膜の内表へ結合し、Gα及び固く結合したGβγサブユニットから成る。リガンドがGタンパク結合受容体を活性化するとき、Gタンパク質は受容体と結合して、持っているGDPをGαサブユニットから切り離し、GTPの新しい分子と結合する。この交換により、Gαサブユニット、Gβγ二量体、受容体がそれぞれ分離する。Gα-GTPとGβγのそれぞれ別の『シグナリング・カスケード』(つまりセカンドメッセンジャー経路)とエフェクタータンパク質を活性化、その一方で受容体は次のGタンパク質と反応できる。Gαサブユニットは最終的にその固有の酵素活性により結合したGTPをGDPへ加水分解することで、Gβγと結合して新しい周期を始める。
Gタンパク質が引き金となるシグナリング・カスケードのよく特徴付けられた例としてcAMP経路がある。アデニル酸シクラーゼという酵素はGαs-GTPに活性化され、セカンドメッセンジャー環状アデノシン一リン酸 (cAMP)をATPから合成する。セカンドメッセンジャーはそのとき他の下流のタンパク質と反応して細胞の様子を変える。
GαサブユニットはGTPアーゼドメインとαヘリックスドメインの二つのドメインから成る。少なくとも20種類のαサブユニットが存在し、下の様なファミリーに分類される:
β及びγは互いに固く結合しており、Gβγ複合体と呼ばれる。Gβγ複合体はGαサブユニットから、GDP-GTP交換の後に放出される。自由になったGβγ複合体は他のセカンドメッセンジャーを活性化させたり、直接イオンチャネルを開閉することで、それ自体シグナル分子として働くことができる。例えば、Gβγ複合体はヒスタミン受容体と結合するとホスホリパーゼA2を活性化できるGβγ複合体はムスカリン性アセチルコリン受容体に結合し、一方で直接、内向き整流性カリウム (GIRK)チャンネルを開く。
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[★] Gタンパク質、G蛋白質、Gタンパク、G蛋白、GTP結合タンパク質、GTP結合調節タンパク質
年齢 | 男性 | 女性 | |||||||
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推奨量 | 目安量 | 耐容 上限量 | ||
0~5(月) | ― | ― | 10 | ― | ― | ― | 10 | ― | |
6~8(月) | ― | ― | 15 | ― | ― | ― | 15 | ― | |
6~11(月) | ― | ― | ― | ― | ― | ― | ― | ― | |
9~11(月) | ― | ― | 25 | ― | ― | ― | 25 | ― | |
1~2(歳) | 15 | 20 | ― | ― | 15 | 20 | ― | ― | |
3~5(歳) | 20 | 25 | ― | ― | 20 | 25 | ― | ― | |
6~7(歳) | 25 | 30 | ― | ― | 25 | 30 | ― | ― | |
8~9(歳) | 30 | 40 | ― | ― | 30 | 40 | ― | ― | |
10~11(歳) | 40 | 45 | ― | ― | 35 | 45 | ― | ― | |
12~14(歳) | 45 | 60 | ― | ― | 45 | 55 | ― | ― | |
15~17(歳) | 50 | 60 | ― | ― | 45 | 55 | ― | ― | |
18~29(歳) | 50 | 60 | ― | ― | 40 | 50 | ― | ― | |
30~49(歳) | 50 | 60 | ― | ― | 40 | 50 | ― | ― | |
50~69(歳) | 50 | 60 | ― | ― | 40 | 50 | ― | ― | |
70以上(歳) | 50 | 60 | ― | ― | 40 | 50 | ― | ― | |
妊婦(付加量) | 初期 | + 0 | + 0 | ― | ― | ||||
中期 | + 5 | + 5 | ― | ― | |||||
末期 | + 20 | + 25 | ― | ― | |||||
授乳婦(付加量) | + 15 | + 20 | ― | ― |
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