7回膜貫通型受容体にGタンパクが結合していて、Gタンパクはα、β、γの三量体の構造を取る。さらにこのαサブユニットにGDP(グアノシン二リン酸)が結合している。この受容体にリガンドがくっつくと、Gタンパクはβγからαが離脱、持っていたGDPをGTP(グアノシン三リン酸)に変える。このαサブユニットがアデニル酸シクラーゼかホスホリパーゼに結合し、様々な反応を起こす。
アデニル酸シクラーゼ(AC)の場合
αサブユニットがACを活性化
→ATPをcAMPに変換
→プロテインキナーゼA(PKA)を活性化させ様々な機能を起こす
ホスホリパーゼ(PLC)の場合
ACと同様にαサブユニットがPLCを活性化
→PIP2(ホスファチジルイノシトール二リン酸)というやつから、IP3(イノシトール三リン酸)とDAG(ジアシルグリセロール)というやつができる
→DAGはグリセロール(脂質)なのでそのまま細胞膜にいてプロテインキナーゼC(PKC)の活性化を行う
→IP3は小胞体に作用してCaイオンを放出させる
セカンドメッセンジャーという言葉があるが、これは細胞内で二次的に生成される情報伝達物質のこと。つまりここではcAMP、IP3、DAG、Caイオンが含まれる。
Gタンパク質にも種類がある
Gタンパク質の種類によって、ACに行くかPLCに行くかなどが決まる。
①Gsクラス
stimulateのs。ACを活性化する。
「ベタベタ爺さんエッチにグルグル」
…β1、β2、D1(ドーパミン)、H2(ヒスタミン)、グルカゴン
②Giクラス
inhibitのi。ACを抑制する。
「愛があるからまだまだ頑張るべ」
…iクラス→M2、A2、D2 (まだ×２)、GABAb
③Gqクラス
由来は謎。PLCを促進する。
「アイマイミーハイ」
…α1、M1、M3、H1(ヒスタミン)
上記の覚え方でβ1受容体がAC活性化であることがわかる。β1の作用は心収縮力↑なので、cAMPを増やすことによって収縮力を増している。ここで、PDEⅢ (ホスホジエステラーゼ３)阻害薬という薬剤がある。PDEⅢというのはcAMPを分解する酵素。つまりPDEⅢを阻害することによってcAMPが分解されず濃度が上昇、心収縮力↑につながる(コリンエステラーゼ阻害薬と同じような機序)。
