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6.11: セカンドメッセンジャーとは?

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What are Second Messengers?
 
書き起こし

6.11: セカンドメッセンジャーとは?

受容体に結合するリガンドの多くは親水性であるため、細胞膜を通過することができません。したがって、それらの信号は内部のセカンドメッセンジャーに中継されなければなりません。セカンドメッセンジャーにはいくつかの経路があり、それぞれが独自の方法で情報を伝達します。Gタンパク質共役受容体は、ホスホイノシトール経路とサイクリックAMP(cAMP)経路の両方のセカンドメッセンジャー経路を活性化できます。ホスホイノシトール経路は、受容体がホスホリパーゼCを誘導し、リン脂質であるホスファチジルイノシトール二リン酸(PIP2)を加水分解して、ジアシルグリセロール(DAG)とイノシトール三リン酸(IP3)という2つのセカンドメッセンジャーに変換されると活性化されます。DAGは細胞膜付近に留まり、プロテインキナーゼC(PKC)を活性化します。IP3は小胞体に移動し、小胞体膜上のカルシウムイオンチャネルの開くリガンドとなり、カルシウムを細胞質に放出します。

cAMP経路では、活性化された受容体がアデニル酸シクラーゼを誘導し、近くにあるアデノシン三リン酸(ATP)分子から複数のcAMPを生成します。cAMPはプロテインキナーゼA(PKA)を刺激したり、カルシウムイオンチャネルを開いたり、Epacと呼ばれるcAMPによって活性化される酵素交換タンパク質を始動させたりします。

cAMPと似ているのは、サイクリックグアノシン単リン酸(cGMP)です。cGMPは、グアニルシクラーゼが活性化されると、グアノシン三リン酸(GTP)分子から合成されます。セカンドメッセンジャーとして、cGMPはプロテインキナーゼG(PKG)を誘導します。PKGはPKAと多くの重複する機能を持ちますが、PKGの発現は血管組織、肺、脳に限定されています。

ホスファチジルイノシトール三リン酸(PIP3)は、PIP2がリン酸化されできるセカンドメッセンジャーです。これは、成長因子がチロシンキナーゼ(RTK)受容体に結合すると引き起こされます。PIP3は、Akt(別名:プロテインキナーゼB)を膜にリクルートします。このキナーゼは、増殖、アポトーシス、移動などの細胞生存経路の制御に密接に関与します。


推奨文献

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Second Messengers Cell Surface Messages Intracellular Signaling Cascade Inositol Triphosphate Diacylglycerol Pathway IP3/DAG Pathway G-protein Coupled Receptors Phospholipase C DAG IP3 Calcium Ions Endoplasmic Reticulum Protein Kinase C Cellular Response Hydrophilic Ligands Phosphoinositol Pathway Cyclic AMP Pathway Phosphatidylinositol Biphosphate (PIP2)

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