リン酸化を介する情報伝達

細胞は、外界からの情報に応答して、内部でさまざまな生理的変化を引き起こします。その際に重要な役割を果たすのが「リン酸化を介する情報伝達」です。これは、タンパク質のチロシン（Tyr）やセリン（Ser）、スレオニン（Thr）といったアミノ酸残基にリン酸（PO₄^3－）が付加されることで、タンパク質の構造や機能が変化し、シグナルが細胞内へと伝達される仕組みです。

チロシンキナーゼ型受容体

まず最も代表的なものが、「チロシンキナーゼ活性を内在化した受容体」です。
このタイプの受容体は、ホルモンや成長因子などのリガンドが結合すると、受容体自身が二量体化（2つがペアになる）します。
そして内側に存在するチロシンキナーゼ活性部位が働き、受容体自身あるいは他のタンパク質のチロシン残基をリン酸化します。
これを起点に下流のシグナルが連鎖的に伝達されます。

代表的な例

・インスリン受容体
・上皮増殖因子受容体（EGF-R）
・血小板由来成長因子受容体（PDGF-R）

このタイプの受容体は、細胞の増殖、分化、代謝調整に重要です。

細胞質型チロシンキナーゼと会合する受容体

次に紹介するのは、「チロシンキナーゼ活性を自ら持たない受容体」です。
このタイプの受容体は、細胞質内のJAK（Janus kinase）などのチロシンキナーゼと会合しています。
リガンド（例：サイトカインや成長ホルモン）が受容体に結合すると、受容体が二量体化し、それに結合しているJAKキナーゼが活性化されます。
活性化されたJAKが、受容体や細胞内のタンパク質をリン酸化し、シグナル伝達が開始されます。
特に重要なのは、STATという転写因子で、これがリン酸化されて核に移行し、遺伝子発現を調節します。

代表的な例

・サイトカイン受容体（IL-2、IL-6など）
・成長ホルモン受容体

この機構は、免疫応答の調整に深く関わります。

セリン／スレオニンキナーゼ活性を持つ受容体

次に、「セリン/スレオニンキナーゼ活性を持つ受容体」です。このタイプの受容体は、TGF-β（トランスフォーミング成長因子β）などに代表されます。
TGF-βが受容体に結合すると、受容体のセリン／スレオニンキナーゼ活性が発現し、細胞内のタンパク質をリン酸化します。

代表的な例

・TGF-β受容体

この系は、発生、組織修復、線維化の制御に重要な役割を持ちます。

チロシンリン酸化を介した下流経路（MAPKカスケード）

チロシンリン酸化によって活性化された受容体やタンパク質は、さらに細胞内のMAPK経路を駆動することがあります。
この経路では、まずRASというGTP結合タンパク質が活性化され、次にRAF→MEK→MAPKというキナーゼが順次リン酸化されて活性化します。
MAPKは最終的に核に入り、転写因子を活性化して細胞増殖・分化・転写を促進します。
この経路の異常は、がんの発生や進行とも密接に関係しています。

グアニル酸シクラーゼ関連受容体（cGMP経路）

リン酸化以外の情報伝達機構として、「グアニル酸シクラーゼ関連受容体」も重要です。
これは心房性ナトリウム利尿ペプチド（ANP）などが作用する受容体で、リガンドの結合によってグアニル酸シクラーゼ活性が発現し、細胞内でGTPからcGMPを産生します。
cGMPは、血管平滑筋の弛緩（＝血圧低下）や利尿作用を引き起こすセカンドメッセンジャーとして機能します。

まとめ

リン酸化を介する情報伝達は、受容体の種類によって以下のように分類されます：