ロドプシンキナーゼ

ロドプシンキナーゼ（EC 2.7.11.14、桿体オプシンキナーゼ、Gタンパク質共役受容体キナーゼ1、GPCRキナーゼ1、GRK1、オプシンキナーゼ、オプシンキナーゼ（リン酸化）、ロドプシンキナーゼ（リン酸化）、RK、STK14）は、光変換に関与するセリン/スレオニン特異的タンパク質キナーゼである。^{[1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8]}この酵素は、以下の化学反応を触媒する。

ATP +ロドプシン ADP + ホスホロドプシン${\displaystyle \rightleftharpoons }$

ロドプシンキナーゼの変異は、小口病と呼ばれる夜盲症の一種と関連している。^[9]

ロドプシンキナーゼは、Gタンパク質共役受容体キナーゼファミリーのメンバーであり、正式名称はGタンパク質共役受容体キナーゼ1、またはGRK1です。ロドプシンキナーゼは主に哺乳類の網膜桿体細胞に見られ、光を認識するGタンパク質共役受容体ファミリーのメンバーである光活性化ロドプシンをリン酸化します。リン酸化され光活性化ロドプシンはタンパク質アレスチンに結合し、光活性化シグナル伝達カスケードを終了させます。関連するGRK7は錐体オプシンキナーゼとしても知られ、中心窩での高感度色覚を支える網膜錐体細胞で同様の機能を果たします。^[10]ファルネシル化およびα-カルボキシルメチル化によるGRK1の翻訳後修飾は、桿体外節ディスク膜でロドプシンを認識する酵素の能力を調節するために重要です。^{[11] [12]}

ロドプシンに結合したアレスチン1は、ロドプシンによるトランスデューシンタンパク質の活性化を阻害し、光伝達を完全にオフにします。^{[13] [14]}

ロドプシンキナーゼは、カルシウム結合タンパク質であるリカバーリンによって段階的に阻害され、周囲の光条件が大きく変化してもロドプシンの光に対する感受性が維持されます。つまり、薄暗い光にのみさらされた網膜では、網膜桿体細胞のカルシウム濃度が高く、リカバーリンがロドプシンキナーゼに結合して阻害するため、ロドプシンは光子に対して非常に敏感になり、低光量、低視力の視覚を媒介します。明るい光では、桿体細胞のカルシウム濃度が低いため、リカバーリンはロドプシンキナーゼに結合または阻害できず、結果として、視覚感度を維持するために、ベースラインでのロドプシンキナーゼ/アレスチンによるロドプシンシグナル伝達の阻害が大きくなります。^{[15] [16]}

提案されたモデルによれば、ロドプシンキナーゼのN末端は自身の活性化に関与している。活性化されたロドプシンはN末端に結合し、キナーゼドメインの安定化にも関与して活性コンフォメーションを誘導することが示唆されている。^[17]

ロドプシンキナーゼの変異は、大口病や網膜変性症などの疾患を引き起こす可能性がある。大口病は先天性夜盲症（CSNB）の一種である。先天性夜盲症は、シグナル分子によって網膜外から網膜内へシグナルを送ることができないことによって引き起こされる。大口病は遺伝性疾患であるため、個人は両親から受け継がれる可能性がある。大口病の原因となる遺伝子は、SAG（アレスチンをコードする）とGRK1遺伝子である。ロドプシンキナーゼはGRK1遺伝子からコードされているため、GRK1の変異は大口病を引き起こす可能性がある。^[18]

網膜変性症は、眼球の奥にある網膜にある光受容細胞の死によって引き起こされる網膜疾患の一種です。ロドプシンキナーゼはロドプシンに直接関与して視覚光伝達を活性化します。研究では、ロドプシンキナーゼの欠乏が光受容細胞の死につながることが示されています。^[19]光受容細胞が死ぬと、網膜から剥離し、網膜変性症を引き起こします。^[20]

• ロドプシン
• 視覚光伝達
• Gタンパク質共役受容体キナーゼ
• GRK2

• 米国国立医学図書館の医学主題標目表(MeSH)におけるロドプシン+キナーゼ