細胞膜受容体とGタンパク質の役割

こんにちは。今回は「細胞膜受容体」、特にGタンパク質共役型受容体（GPCR）について学んでいきましょう。

1. GPCRとは？

GPCRとは、「Gタンパク質共役型受容体」の略称で、細胞膜を7回貫通する構造を持つ受容体です。
この受容体は、ホルモンや神経伝達物質などの外部からのシグナルを受け取る「アンテナ」のような役割を果たします。刺激が加わると、細胞内のGタンパク質を介して、酵素やイオンチャネルの活性化を引き起こし、さまざまな生理的反応が起こります。

2. Gタンパク質の種類とその役割

Gタンパク質は、以下の3つのサブタイプに分類され、それぞれ異なる細胞内反応を導きます。

■ Gsタンパク質（アデニル酸シクラーゼ活性化系）

役割：アデニル酸シクラーゼを活性化 → cAMP産生増加
代表的な受容体：
- β₁・β₂受容体（交感神経刺激）
- H₂受容体（胃酸分泌促進）
- D₁受容体（ドパミン系）
- グルカゴン受容体（血糖上昇）
- 5-HT₄受容体、V₂受容体、PGI₂受容体、A₂受容体など

■ Giタンパク質（アデニル酸シクラーゼ抑制系）

役割：アデニル酸シクラーゼを抑制 → cAMP産生抑制
代表的な受容体：
- α₂受容体（交感神経抑制）
- M₂受容体、D₂受容体（自律神経系）
- A₁受容体（心拍数抑制）
- GABA_B受容体（中枢抑制）
- 5-HT₁受容体、オピオイドμ・κ受容体、ADP受容体など

■ Gqタンパク質（ホスホリパーゼC活性化系）

役割：ホスホリパーゼCを活性化 → IP₃とDAG産生 → Ca ^2＋放出・酵素活性化
代表的な受容体：
- α₁受容体（血管収縮）
- M₁・M₃受容体（消化管分泌）
- H₁受容体（アレルギー反応）
- V₁受容体、5-HT₂受容体、アンジオテンシンAT₁受容体（血圧調節）、TP（TXA₂）受容体（血小板凝集）など

3. GPCRの重要性と薬理学的意義

Gタンパク質共役型受容体は、医薬品の作用点として最も頻度の高いターゲットです。
臨床で使われる薬の約半数がこのGPCR系に関与しているとも言われており、以下のような反応に関与しています。

心機能調節
気道・血管の平滑筋収縮
ホルモン分泌調節
中枢神経系の伝達調整　など

まとめ：シグナルの入り口＝受容体、スイッチを入れるのがGタンパク質

系統	Gタンパク質	細胞内変化	代表的受容体例
cAMP↑	Gs	アデニル酸シクラーゼ活性化	β₁, H₂, D₁など
cAMP↓	Gi	アデニル酸シクラーゼ抑制	α₂, M₂, μ受容体など
Ca²⁺↑	Gq	PLC活性化・IP₃/DAG産生	α₁, H₁, AT₁など