三量体Gタンパク質

　三量体Gタンパク質は神経伝達物質やホルモン，光など多くの細胞外情報を細胞内に伝達する役割を担う。α（Gα），β（Gβ），γ（Gγ）の三つのサブユニットから成るヘテロ三量体を形成し，不活性型のGαにGDPが結合している。細胞膜においてGタンパク質共役受容体（G protein-coupled receptor；GPCR）と共役し，GPCRにホルモンなどのリガンドが結合するとGPCRの構造変化が起こり，共役するGαからGDPが解離し，そのかわりに細胞内に豊富に存在するGTPがGαに結合する。GTP結合GαはGβγと離れ，遊離したGαおよびGβγは下流のエフェクターへシグナルを伝達する。GTPが結合したGαは，Gα自身の持つGTPase活性によりGTPをGDPとリン酸へ分解する。GDP結合GαはGβγと再結合して元の三量体へと戻る。このように三量体Gタンパク質は可逆的な分子スイッチとして働く。

　GαはGα_s，Gα_i，Gα_q，Gα_12/13の四つに大別され，それぞれ下流因子が異なる（図）。Gタンパク質がそれぞれの下流因子を活性化することによって，細胞遊走や神経伝達物質の放出，遺伝子発現など，様々な細胞応答に関与する。

　Gタンパク質の活性はGDP-GTP交換反応を促進するGEF（guanine nucleotide exchange factor）と，GTPase活性を高めるGAP（GTPase activating factor）により制御される。GPCRがGEFとして働くのに対して，RGS（regulator of G protein signaling）が三量体Gタンパク質のGAPとして働く。近年，Ric-8と呼ばれる非受容体型のGEFの存在も明らかとなった。また，Ric-8はGαのユビキチン化を抑制する^1）。Gタンパク質シグナルの制御の一端として，ユビキチン化を介したプロテアソーム系によるGタンパク質の量的な調節機構が判明した。