G蛋白質制御カリウムチャネルの活性調節メカニズム

Functional regulation of G-protein gated potassium channel

　G蛋白質制御カリウムチャネル（G protein-gated K^＋ channel：K_G）は，三量体G蛋白質のβγサブユニットが直接結合することにより活性化される内向き整流性カリウムチャネル（Inward rectifier K^＋ channel：Kir）である（図1A）^1,2）。心臓ではK_Gチャネルは洞房結節と心房筋に存在する。アセチルコリンがムスカリン性（m₂）受容体に結合すると，三量体G蛋白質のαサブユニット上でGDP-GTP交換反応が起こり，Gα-GTPとGβγへ解離する。遊離されたGβγサブユニットによってK_Gチャネルが活性化され，膜を過分極させることにより徐脈を惹起する。K_Gチャネルはまた中枢神経系にも存在し，GABAやopioidなどの抑制性神経伝達物質の刺激による遅延性抑制性シナプス後電位（slow inhibitory post-synaptic potential：slow IPSP）を形成している。また，K_Gチャネルは内分泌細胞にも存在し，ホルモンの開口分泌を抑制する働きを担っている。本稿ではまずK_Gチャネルの分子実体や活性化の分子機構などについて概説し，その後各組織でのK_Gチャネルの生理的な活性調節メカニズムについて最新の知見を交えて概説する。