cGMP依存性タンパク質キナーゼ

タンパク質キナーゼ、cGMP依存性、タイプII
タンパク質キナーゼ、cGMP依存性、タイプII
識別子
シンボル	ＰＲＫＧ２
NCBI遺伝子	5593
HGNC	9416
オミム	601591
参照シーケンス	NM_006259
ユニプロット	Q13237
その他のデータ
軌跡	第4章 13.1-21.1
構造
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構造	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

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構造	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

タンパク質キナーゼ、cGMP依存性、I型
タンパク質キナーゼ、cGMP依存性、I型
	ヒトcGMP依存性タンパク質キナーゼIベータのロイシンジッパードメインの結晶構造。
識別子
シンボル	PRKG1
代替記号	PRKGR1B、PRKG1B
NCBI遺伝子	5592
HGNC	9414
オミム	176894
参照シーケンス	NM_006258
ユニプロット	Q13976
その他のデータ
軌跡	第10章 11.2節
構造
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構造	スイスモデル
ドメイン	インタープロ

cGMP 依存性タンパク質キナーゼまたはタンパク質キナーゼ G (PKG)は、 cGMPによって活性化されるセリン/スレオニン特異的タンパク質キナーゼです。これは、生物学的に重要な多数の標的をリン酸化して、平滑筋の弛緩、血小板機能、精子代謝、細胞分裂、および核酸合成の調節に関与しています。

遺伝子とタンパク質

PKG は、単細胞生物のゾウリムシからヒトまで、さまざまな真核生物に存在するセリン/スレオニンキナーゼです。哺乳類では、PKG タイプ I (PKG-I) とタイプ II (PKG-II) をコードする2 つの PKG遺伝子が特定されています。PKG -I のN 末端は、 PKG-Iα と PKG-Iβアイソフォームを指定する 2 つの選択的スプライシングエクソンによってコードされています。PKG-Iβ は、PKG-Iα よりも約 10 倍高い cGMP 濃度で活性化されます。PKG-I と PKG-II は、2 つの同一サブユニット(それぞれ約 75 kDa と約 85 kDa) のホモ二量体であり、共通の構造的特徴を共有しています。

各サブユニットは3つの機能ドメインで構成されています。

（１）ホモ二量体形成、ｃＧＭＰ非存在下でのキナーゼ活性の抑制、およびタンパク質基質を含む他のタンパク質との相互作用を媒介するＮ末端ドメイン
（２）２つの非同一cGMP結合部位を含む調節ドメイン
（３）標的タンパク質のセリン／スレオニン側鎖のヒドロキシル基へのATPからのリン酸転移を触媒するキナーゼドメイン

cGMP が調節ドメインに結合すると構造変化が起こり、N 末端による触媒コアの阻害が停止し、基質タンパク質のリン酸化が可能になります。PKG-I は主に細胞質に局在しますが、PKG-II はN 末端のミリストイル化によって細胞膜に固定されます。

組織分布

一般的に、PKG-I と PKG-II は異なる細胞型で発現します。

PKG-Iは、血管平滑筋細胞を含むすべてのタイプの平滑筋細胞（SMC）および血小板で高濃度（0.1 μmol/L以上）で検出されています。血管内皮細胞および心筋細胞には低濃度で存在します。この酵素は、線維芽細胞、特定のタイプの腎細胞および白血球、および海馬、小脳プルキンエ細胞、および脊髄後根神経節などの神経系の特定の領域でも発現しています。ニューロンはPKG-IαまたはPKG-Iβアイソフォームのいずれかを発現し、血小板は主にIβであり、両方のアイソフォームが平滑筋に存在します。
PKG-IIは、腎細胞、副腎皮質の球状層細胞、遠位気道の棍棒細胞、腸粘膜、膵管、耳下腺および顎下腺、軟骨細胞、およびいくつかの脳核で検出されていますが、心臓および血管の筋細胞では検出されていません。

具体的には、平滑筋組織において、PKG はカルシウム活性化カリウムチャネルの開口を促進し、細胞の過分極と弛緩を導き、ホスホリパーゼ Cの作動薬活性を阻害し、イノシトール三リン酸による貯蔵カルシウムイオンの遊離を減少させます。

がんにおける役割

癌化した大腸細胞はPKGの産生を停止し、βカテニンの産生を制限するため、VEGF酵素が血管新生を促すようになる。^[2]

行動遺伝学におけるキイロショウジョウバエ

キイロショウジョウバエでは、採餌（for）遺伝子は、餌探し行動の違いの根底にある多型形質である。 for 遺伝子座は、Rover（ for ^R）およびSitter（for ^S）対立遺伝子で構成され、Rover対立遺伝子が優性である。Rover個体は通常、餌探しの際に長い距離を移動し、Sitter個体は餌探しに短い距離を移動する。RoverおよびSitter表現型は両方とも野生型であると考えられており、ショウジョウバエの個体群は通常、70:30のRover対Sitter比を示す。^[3] RoverおよびSitter対立遺伝子は、PKG d2g遺伝子を含む領域であるDrosophila melanogaster多糸染色体の24A3-5領域内に位置する。 PKG発現レベルはR^および^S対立遺伝子頻度の差を説明するものであり、したがってRover個体はSitter個体よりも高いPKG発現を示し、Sitter表現型はdg2遺伝子の過剰発現によってRoverに変換される可能性がある。^[4]

参照

cAMP依存性タンパク質キナーゼ（PKA）

参考文献

^ PDB : 3NMD ; Casteel DE、Smith-Nguyen EV、Sankaran B、Roh SH、Pilz RB、Kim C (2010 年 10 月)。「環状 GMP 依存性タンパク質キナーゼ I{beta} 二量体化/ドッキングドメインの結晶構造により、アイソフォーム特異的アンカーリングの分子詳細が明らかになる」。The Journal of Biological Chemistry 。285 ( 43 ) : 32684– 8。doi : 10.1074 /jbc.C110.161430。PMC 2963381。PMID 20826808。
^ Kwon IK, Schoenlein PV, Delk J, Liu K, Thangaraju M, Dulin NO, et al. (2008年4月). 「転移性結腸癌細胞における環状グアノシン一リン酸依存性タンパク質キナーゼの発現は腫瘍血管新生を阻害する」. Cancer . 112 (7): 1462–70 . doi : 10.1002/cncr.23334 . PMID 18260092. S2CID 4763327.
^ Sokolowski MB (2001 年 11 月). 「ショウジョウバエ: 遺伝学と行動の出会い」. Nature Reviews. 遺伝学. 2 (11): 879– 90. doi :10.1038/35098592. PMID 11715043. S2CID 13152094.
^ Osborne KA、Robichon A、Burgess E、Butland S、Shaw RA、Coulthard A、他 (1997 年 8 月)。「ショウジョウバエの cGMP 依存性タンパク質キナーゼによる自然な行動多型」。Science . 277 (5327): 834– 6. doi :10.1126/science.277.5327.834. PMID 9242616。

外部リンク

EC2.7.11.12翻訳
環状GMP依存性タンパク質キナーゼと心血管系
米国国立医学図書館医学件名表(MeSH)の cGMP 依存性 + タンパク質 + キナーゼ

[pmid20826808-1] PDB : 3NMD ; Casteel DE、Smith-Nguyen EV、Sankaran B、Roh SH、Pilz RB、Kim C (2010 年 10 月)。「環状 GMP 依存性タンパク質キナーゼ I{beta} 二量体化/ドッキングドメインの結晶構造により、アイソフォーム特異的アンカーリングの分子詳細が明らかになる」。The Journal of Biological Chemistry 。285 ( 43 ) : 32684– 8。doi : 10.1074 /jbc.C110.161430。PMC 2963381。PMID 20826808。

[pmid18260092-2] Kwon IK, Schoenlein PV, Delk J, Liu K, Thangaraju M, Dulin NO, et al. (2008年4月). 「転移性結腸癌細胞における環状グアノシン一リン酸依存性タンパク質キナーゼの発現は腫瘍血管新生を阻害する」. Cancer . 112 (7): 1462–70 . doi : 10.1002/cncr.23334 . PMID 18260092. S2CID 4763327.

[3] Sokolowski MB (2001 年 11 月). 「ショウジョウバエ: 遺伝学と行動の出会い」. Nature Reviews. 遺伝学. 2 (11): 879– 90. doi :10.1038/35098592. PMID 11715043. S2CID 13152094.

[4] ^ Osborne KA、Robichon A、Burgess E、Butland S、Shaw RA、Coulthard A、他 (1997 年 8 月)。「ショウジョウバエの cGMP 依存性タンパク質キナーゼによる自然な行動多型」。Science . 277 (5327): 834– 6. doi :10.1126/science.277.5327.834. PMID 9242616。