Gタンパク質共役型受容体

Gタンパク質共役型受容体とは

Gタンパク質（GTP結合タンパク質）共役型受容体は、イオンチャネル内蔵型受容体やチロシンキナーゼ型受容体と並ぶ有名な薬物受容体の一種である。

ここでは、これらGタンパク質共役受容体について、アデニル酸シクラーゼやホスホリパーゼとの関係をメインに説明していく。

Gタンパク質共役型受容体と細胞内情報伝達

薬物がGタンパク質共役型受容体に結合した後、それを下層に伝えていく（細胞内情報伝達する）仕組みが存在するが、これを細胞内情報伝達系と呼ぶ。Gタンパク質共役型受容体を介した細胞内情報伝達系には「アデニル酸シクラーゼを活性化する系」、「アデニル酸シクラーゼを抑制する系」、「ホスホリパーゼCを活性化する系」の３種類が存在する。まずは、アデニル酸シクラーゼを活性化する系から解説していく。

アデニル酸シクラーゼを活性化する系

この系では、促進型GTP結合タンパク質（Gsタンパク質）を活性することでアデニル酸シクラーゼを活性化させる。

例として、ヒスタミンH2受容体（Gタンパク質共役型受容体の一種）に対してヒスタミンH2受容体刺激薬が結合したとする。すると、Gsタンパク質は活性化され、それに刺激を受けたアデニル酸シクラーゼも活性化される。その結果、細胞内サイクリックAMP（cAMP）濃度は増加し、プロテインキナーゼA（PKA）が活性化される。これにより、細胞内の様々な機能性タンパク質が活性化され、最終的にヒスタミンH2作用である胃酸分泌促進や心拍数増大などが引き起こされる。

この系の代表的な受容体は以下の通りである。

アデニル酸シクラーゼを抑制する系

この系では、抑制性GTP結合タンパク質（Giタンパク質）を活性化することでアデニル酸シクラーゼを抑制する。

例として、アドレナリンα2受容体にアドレナリンα2刺激薬が結合したとする。すると、Giタンパク質が活性化され、その刺激に伴ってアデニル酸シクラーゼが抑制される。これにより、（アデニル酸シクラーゼによってcAMPは活性化されるので）細胞内cAMP濃度が低下し、プロテインキナーゼA（PKA）の活性は低下する。その結果細胞内機能性タンパク質のリン酸化が阻害され、最終的にノルアドレナリン遊離抑制などの現象が起こる。

この系の代表的な受容体は以下の通りである。

ホスホリパーゼCを活性化する系

この系は、Gqタンパク質を活性化させることでホスホリパーゼCを活性化させる。

例として、アドレナリンα1受容体に刺激薬が結合したとする。すると、Gqタンパク質が活性化し、それに刺激されてホスホリパーゼCが活性化される。これにより、イノシトールリン脂質代謝回転が亢進し、イノシトール三リン酸（IP3）の合成が進む。IP3は細胞内へのCa2+の取り込みを促進するため、結果として平滑筋の収縮などが引き起こされる。また、これと同時にジアシルグリセロール（DG）の産生も亢進するため、プロテインキナーゼCが活性化され細胞内機能タンパク質のリン酸化が引き起こされる。

この系の代表的な受容体は以下の通りである。