Gq αサブユニット

G _qタンパク質アルファサブユニットは、ヘテロ三量体 G タンパク質 アルファサブユニットのファミリーです。このファミリーは、密接に関連するファミリーメンバーを含めるために、 G _q/11 ( G _q /G ₁₁ ) ファミリーまたはG _{q/11/14/15ファミリーとも呼ばれます。G アルファサブユニットは、G q}アルファ、G _αq、または G _q αと呼ばれることもあります。G _{qタンパク質は}、G タンパク質共役受容体に結合して、ベータ型ホスホリパーゼ C (PLC-β) 酵素を活性化します。次に、PLC-β は、ホスファチジルイノシトール 4,5-ビスリン酸(PIP ₂ ) をジアシルグリセロール(DAG) とイノシトール三リン酸(IP ₃ ) に加水分解します。IP _{3 は、貯蔵されたカルシウムを細胞質に放出する}セカンドメッセンジャーとして機能し、DAG は、タンパク質キナーゼ C (PKC) を活性化するセカンドメッセンジャーとして機能します。

_{ヒトでは、G q}アルファサブユニットファミリーに 4 つの異なるタンパク質が存在します。

• G _αqは遺伝子GNAQによってコードされています。
• G _α11は遺伝子GNA11によってコードされます。
• G _α14は遺伝子GNA14によってコードされます。
• G _α15は遺伝子GNA15によってコードされます。

_{G q}の一般的な機能は、細胞表面のGタンパク質共役受容体（GPCR）の活性化に応じて細胞内シグナル伝達経路を活性化することです。GPCRは、受容体-トランスデューサー-エフェクターの3成分系の一部として機能します。^{[1] [2]}このシステムのトランスデューサーは、3つのサブユニット、G _αqなどのGαタンパク質と、GβおよびGγと呼ばれる2つの密接に結合したタンパク質の複合体であるGβγ複合体で構成されるヘテロ三量体Gタンパク質です。^{[1] [2]}受容体によって刺激されていない場合、Gαはグアノシン二リン酸（GDP）およびGβγに結合して、不活性なGタンパク質三量体を形成します。^{[1] [2]}受容体が細胞外の活性化リガンド（ホルモンや神経伝達物質など）に結合すると、活性化された受容体はグアニンヌクレオチド交換因子として働き、GαからのGDPの放出とグアノシン三リン酸（GTP）のGαへの結合を促進し、GTP結合GαとGβγの解離を引き起こします。^{[1] [2]}最近の証拠は、GβγとGαq-GTPがGαqのN-αヘリックス領域を介して部分的な相互作用を維持できることを示唆しています。^[3]その後、GTP結合GαとGβγは解放され、それぞれの下流のシグナル伝達酵素を活性化します。

G _q/11/14/15タンパク質はすべて、β型ホスホリパーゼC（PLC-β）を活性化し、カルシウムとPKCシグナル伝達経路を介してシグナルを送ります。^[4]次に、PLC-βは特定の細胞膜 リン脂質、ホスファチジルイノシトール4,5-ビスリン酸（PIP ₂）をジアシルグリセロール（DAG）とイノシトール1,4,5-トリスリン酸（IP ₃）に切断します。DAGは膜に結合したまま、IP _{3 は}可溶性分子として細胞質に放出されます。IP _{3は拡散して、}小胞体（ER）の特殊なカルシウムチャネルであるIP ₃受容体に結合します。これらのチャネルはカルシウムに特異的で、ERから細胞質へのカルシウムの通過のみを許可します。細胞は細胞質内のカルシウム濃度を低く保つためにERに積極的にカルシウムを隔離するため、この放出により細胞質内のカルシウム濃度が上昇し、カルシウム結合タンパク質とカルシウム感受性プロセスを介して細胞内の一連の変化と活動が引き起こされます。^[4]

さらに読む:脊椎動物におけるカルシウムの機能

DAGは放出されたカルシウムと協力してPKCの特定のアイソフォームを活性化し、それが活性化されて他の分子をリン酸化して、さらに細胞活動を変化させます。^[4]

さらに読む:プロテインキナーゼCの機能

Gαq / Gα11（Q209L）変異は、ぶどう膜黒色腫の発症と関連しており、その薬理学的阻害（環状デプシペプチドFR900359阻害剤）は、前臨床試験において腫瘍の増殖を減少させる。^{[5] [6]}

以下のG タンパク質共役受容体はG _qサブユニットに共役します。

• 5-HT ₂ セロトニン受容体
• アルファ1アドレナリン受容体
• バソプレシン1型受容体：1Aおよび1B
• アンジオテンシンII受容体1型
• カルシトニン受容体
• グルタミン酸 mGluR1およびmGluR5受容体
• ゴナドトロピン放出ホルモン受容体
• ヒスタミンH1受容体
• M ₁、M ₃、 M ₅ ムスカリン受容体^[7]
• 甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン受容体
• 微量アミン関連受容体1

少なくともいくつかのGq結合受容体（例えばムスカリン性アセチルコリンM3_{受容体）は、 Gq}とあらかじめ組み立てられた（あらかじめ結合された）状態で見つかります。Gq結合受容体のCテールにある共通の多塩基ドメインは、この受容体_Gタンパク質の事前組み立てに必要であると思われます。^[7]

• 環状デプシペプチドFR900359とYM-254890は、GqとG11に対する強力で非常に特異的な阻害剤である。^{[8] [9]}

• セカンドメッセンジャーシステム
• Gタンパク質共役受容体
• ヘテロ三量体Gタンパク質
• ホスホリパーゼC
• カルシウムシグナル伝達
• プロテインキナーゼC
• Gs αサブユニット
• Gi αサブユニット
• G12/G13 アルファサブユニット

• 米国国立医学図書館の医学件名標目(MeSH)における Gq+タンパク質