シグナル伝達の「偏り」を生み出すリン酸化機構の解明

細胞膜に存在するGPCRと呼ばれるタンパク質センサーは、薬剤の主要な標的として知られています。通常のGPCR作動薬は、シグナル伝達因子である三量体Gタンパク質（以下Gタンパク質）とβアレスチンの双方を作動させます。一方、特定のシグナル因子の機能のみを誘導する「バイアス型作動薬」は、副作用を低減させた理想的な薬剤になると期待されます。このような薬理作用のバランスは、薬剤が結合したGPCRの「かたち」そのものに大きく依存しているとこれまで考えられてきました。

今回、東北大学大学院薬学研究科の川上耕季研究員・井上飛鳥准教授らのグループは、理化学研究所開拓研究本部の柳川正隆研究員・佐甲靖志主任研究員らのグループとの共同研究により、βアレスチンの機能を制御する主要な因子であるGPCRキナーゼ（GRK）に着目した解析を実施し、GRKがGタンパク質の一種であるGqにより機能制御される新たな分子機構を解明しました。本研究成果を通じて、Gタンパク質とβアレスチンによる2つのシグナルバランスは、細胞膜に存在するGPCRの「かたち」だけでなく、細胞内に存在するGタンパク質の活性レベルがGPCRとGRKの「居場所」を変えることでβアレスチンの機能を調節するという、シグナルバランス制御機構の新たな概念を提唱しました。

詳細は東北大学のホームページをご覧ください。

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理化学研究所 広報室 報道担当
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