単量体 G タンパク質と三量体 G タンパク質の主な違い 単量体 G タンパク質は G タンパク質の活性型であり、アルファ サブユニットのみを含みますが、三量体 G タンパク質は G タンパク質の不活性型であり、アルファ、ベータ、およびガンマ サブユニットを含みます。
簡単に言うと、単量体および三量体 G タンパク質は、G タンパク質共役受容体でのシグナル伝達に関与する G タンパク質の 2 つの形態です。
対象となる主な分野
1. Gプロテインとは
– 定義、構造、機能
2.単量体 G タンパク質とは
– 定義、構造、機能
3.三量体Gタンパク質とは
– 定義、構造、機能
4.単量体と三量体 G タンパク質の類似点
– 共通機能の概要
5.単量体と三量体 G タンパク質の違い
– 主な相違点の比較
主な用語
G タンパク質、G タンパク質共役受容体 (GPCR)、単量体 G タンパク質、三量体 G タンパク質
G タンパク質とは
一般に、G タンパク質は分子スイッチであるグアニン ヌクレオチド結合タンパク質であり、細胞の外部から内部へのさまざまな刺激のシグナル伝達に関与しています。それらは通常、不活性型の三量体タンパク質であり、不活性 G タンパク質の 3 つのタンパク質サブユニットはアルファ、ベータ、およびガンマです。これらのうち、Gタンパク質の不活性型のαサブユニットは通常GDPに結合します。一方、G タンパク質の活性型は、α サブユニットのみを含む単量体タンパク質です。一方、活性型 G タンパク質の α サブユニットは GTP に結合します。
さらに、G タンパク質共役受容体 (GPCR) は、G タンパク質の活性化に関与しています。一般に、これらの受容体には 7 つの膜貫通ドメイン (7TM) が含まれています。神経伝達物質などのシグナル分子は、GPCR に結合して G タンパク質を活性化します。一方、不活性な G タンパク質は原形質膜のサイトゾル面に結合します。アクティブな G タンパク質は、GTP に結合したアルファ サブユニットのみを含むため、ベータおよびガンマ サブユニットから解離します。
単量体 G タンパク質とは
単量体 G タンパク質は、三量体 G タンパク質のαサブユニットを含む G タンパク質の形態です。 αサブユニットのみを含む単量体Gタンパク質であるGタンパク質の活性型は、GTPと結合します。
図 1:G タンパク質の構造
さらに、神経伝達物質などのシグナル伝達分子が GPCR に結合し、原形質膜のサイトゾル面で GPCR に結合した G タンパク質を活性化します。さらに重要なことに、G タンパク質の活性化には、G タンパク質のベータ-ガンマ複合体からのアルファ サブユニットの解離が含まれます。通常、活性化されたGタンパク質または単量体Gタンパク質は、シグナル伝達経路のカスケードをさらに活性化します。これらのシグナル伝達経路には、代謝酵素、イオンチャネル、トランスポータータンパク質、および転写、運動性、収縮性、および分泌を制御する細胞機構の他の部分が含まれます。
三量体 G タンパク質とは
三量体 G タンパク質は G タンパク質の不活性型で、アルファ サブユニット、ベータ サブユニット、ガンマ サブユニットの 3 つのタンパク質サブユニットを含んでいます。したがって、三量体Ｇタンパク質はヘテロ三量体タンパク質である。これは、原形質膜のサイトゾル面にある膜貫通タンパク質である GPCR に付着しています。三量体 G タンパク質には 3 つのタンパク質サブユニットが存在するため、大きな G タンパク質です。一般に、G タンパク質のアルファ サブユニットへの GTP または GDP の結合は、G タンパク質の活性化または不活性化を決定します。
図 2:G タンパク質活性化経路
さらに、GTP が G タンパク質の α サブユニットに結合すると、G タンパク質が活性化されます。これにより、アルファ サブユニットが残りの G タンパク質から分離されます。 GTP と解離したアルファ サブユニットは単量体 G タンパク質と呼ばれ、次に膜結合エフェクタータンパク質に結合します。
単量体 G タンパク質と三量体 G タンパク質の類似点
- 単量体および三量体 G タンパク質は、G タンパク質の 2 つの形態です。
- G タンパク質は、シグナル伝達経路の G タンパク質共役受容体において重要です。
- G タンパク質は原形質膜のサイトゾル面に存在します。
- 通常、G タンパク質は、受容体とその標的シグナル伝達タンパク質との間の中継タンパク質です。
単量体 G タンパク質と三量体 G タンパク質の違い
定義
単量体 G タンパク質は、三量体 G タンパク質のαサブユニットのみからなる、より小さな G タンパク質を指します。対照的に、三量体 G タンパク質は、原形質膜のサイトゾル面で 7TM 受容体に結合するヘテロ三量体 G タンパク質を指します。
サブユニット
単量体 G タンパク質にはアルファ サブユニットのみが含まれ、三量体 G タンパク質にはアルファ、ベータ、およびガンマ サブユニットが含まれます。
サイズ
単量体 G タンパク質は小さな G タンパク質ですが、三量体 G タンパク質は大きな G タンパク質です。
GTP/GDP
さらに、単量体 G タンパク質は GTP に結合し、三量体 G タンパク質は GDP に結合します。
アクティベーション
単量体 G タンパク質は G タンパク質の活性型ですが、三量体 G タンパク質は G タンパク質の不活性型です。
機能
単量体 G タンパク質の機能は、受容体とその標的シグナル伝達タンパク質の間の中継タンパク質として機能することですが、三量体 G タンパク質の主な機能は、細胞質側で 7TM に結合することです。
結論
簡単に言うと、単量体および三量体 G タンパク質は、シグナル伝達経路の中継分子である G タンパク質の 2 つの形態です。単量体 G タンパク質にはαサブユニットが含まれており、小さいです。また、G タンパク質の活性型でもあり、その主な機能は、受容体と標的タンパク質の間の中継分子として機能することです。対照的に、三量体 G タンパク質は G タンパク質の不活性型であり、アルファ、ベータ、およびガンマのサブユニットを含んでいます。それは原形質膜のサイトゾル面に付着して発生します。したがって、単量体 G タンパク質と三量体 G タンパク質の主な違いは、それらの構造と機能です。
