アデニル酸シクラーゼ

Adenylate cyclase

　「概説」

　1．基本構造と活性制御機構

　アデニル酸シクラーゼは細胞膜結合性の酵素で，基本的にホルモンや神経伝達物質など一次伝達物質の受容体（R），GTP結合蛋白質（G），これらに共役したカタリスト（C）から構成される（図1）。この酵素の活性化によってアデノシン三リン酸（ATP）は環状アデノシン一リン酸（cAMP）に変換され，cAMPは二次伝達物質としてcAMP依存性リン酸化酵素（A-kinase）を活性化する。このリン酸化により細胞内の様々な代謝活動が発現される。

　RとGには促進性（Rs，Gs）と抑制性（Ri，Gi）成分があり，一次伝達物質刺激によるcAMPの生成をそれぞれ促進したり抑制したりする。Gはαβγの三量体から成る。脳には特異的にGoが存在する。αにも促進性α_s（45／52kDa）と，抑制性α_i（41 kDa）／α_oがある。通常αにはグアニンヌクレオチドであるGDPが結合している（①）。β（35kDa），γ（5～10kDa）は，両方の系に共通である。RにアゴニストAが結合するとA-R-G複合体が形成されα上でGDP-GTP交換反応が行われる（②：律速段階）。この反応にMg^2＋は必須である。三量体形成時のRはAに対して高親和性の状態にある（R^＊）。GTPが結合するとαは活性化されβγとともにRから解離する。この時Rは低親和性状態（R）に戻る。α_s-GTP，α_i-GTPはそれぞれ酵素を活性化あるいは抑制する。