6.7
グアノシン三リン酸(GTP)は、ATPの近縁種であり、タンパク質機能の調節に重要な小分子です。
Gタンパク質は、GTP結合によって制御されるタンパク質です。これらのタンパク質は、GTPが結合すると、その加水分解をグアノシン二リン酸、GDPに触媒することができる固有のGTPアーゼ活性を有する。
Gタンパク質は、小さいものと大きいものの2つのカテゴリに分けられます。小さな、または単量体のGタンパク質は、さまざまな細胞内シグナル伝達経路によって活性化される単一のタンパク質サブユニットです。
対照的に、大きな、またはヘテロ三量体のGタンパク質は、3つのサブユニットを含み、膜結合Gタンパク質共役受容体によって活性化されます。
GTPアーゼは分子スイッチとして機能し、通常、GDP結合状態は不活性であり、GTP結合状態は活性です。GTP結合とそれに続くGTPからGDPへの加水分解は、GDP/GTPサイクルの一部です。
このサイクルは、グアニン交換因子であるGEFがGタンパク質のコンフォメーション変化を誘発し、GDPの放出を引き起こすときに始まります。
GTPは細胞質に豊富に存在するため、GTPは空になったヌクレオチド結合部位に迅速に結合します。Gタンパク質は、GTPが結合した活性状態に切り替わります。
Gタンパク質は、結合した分子を加水分解する固有のGTPアーゼ活性を持っていますが、酵素によるGTPの分解は、追加の細胞シグナルを伴わないゆっくりとしたプロセスです。
したがって、Gタンパク質のスイッチがオフになると、GTPase活性化タンパク質(GAP)が結合し、タンパク質のGTPase活性を高めます。GTPはGDPと無機リン酸塩に分解され、Gタンパク質は不活性状態に戻り、サイクルが完了します。
GTP アーゼとしても知られるグアニンヌクレオチド結合タンパク質 (G タンパク質) は、細胞シグナル伝達、小胞輸送、細胞の形態と運動性の制御など、多くの細胞プロセスを制御するタンパク質のスーパーファミリーです。 これらのタンパク質の変異や機能不全は疾患を引き起こす可能性があります。既知の G タン…
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