G_sタンパク質αサブユニット

G_sタンパク質αサブユニット（英: G_s protein α subunit、G_αs、G_sα）は、アデニル酸シクラーゼを活性化することで(cAMP依存性経路)（英語版）を促進するヘテロ三量体Gタンパク質G_sのサブユニットである。G_sαは細胞シグナル伝達タンパク質として機能するGTPアーゼである。G_sαはヘテロ三量体Gタンパク質の4つのファミリーのうちの1つの創設メンバーである。4つのファミリーとは、G_αsファミリー、G_αi/G_αoファミリー、G_αqファミリー、G_α12/G_α13ファミリーである^[1]。G_αsファミリーには2つのメンバーしか存在しない。他のメンバーは G_olfで、その名称は嗅覚系（olfactory system）で主に発現していることに由来する。ヒトでは、G_sαは(GNAS)（英語版）遺伝子座にコードされ、G_olfαは(GNAL)（英語版）遺伝子によってコードされる。

機能

詳細は「ヘテロ三量体Gタンパク質」を参照

G_sの一般的な機能は、細胞表面のGタンパク質共役受容体（GPCR）の活性化に応答して細胞内のシグナル伝達経路を活性化することである。GPCRは、受容体-トランスデューサー-エフェクターという3つの構成要素からなるシステムの一部として機能する^[2][3]。このシステムのトランスデューサーはヘテロ三量体Gタンパク質であり、3つのサブユニットから構成される。G_sαなどのGαタンパク質は、強固に結合した2つのタンパク質、GβとGγ（Gβγ複合体）と複合体を形成している^[2][3]。受容体によって刺激されていないときには、GαはGDPを結合し、Gβγと不活性なGタンパク質三量体を形成している^[2][3]。受容体に細胞外の活性化リガンド（ホルモンや神経伝達物質など）が結合すると、活性化された受容体はグアニンヌクレオチド交換因子として作用し、GαからのGDPの放出とGTPの結合を促進し、GTP結合型となったGαのGβγからの解離を駆動する^[2][3]。GTPを結合した活性型G_sαはアデニル酸シクラーゼに結合してセカンドメッセンジャーであるcAMPを産生させ、cAMP依存性プロテインキナーゼ（PKA）を活性化する^[2][3]。

GTP結合型G_sαはそれぞれ1つのアデニル酸シクラーゼ酵素を活性化することしかできないが、1つの受容体はアゴニストへ結合したまま複数のG_sを活性化することができるためシグナルの増幅が生じる。G_sαが結合したアデニル酸シクラーゼは多くのPKAを活性化するのに十分なcAMPを産生する^[4]。

受容体

次に挙げるGタンパク質共役受容体がG_sファミリーのタンパク質と共役する。

• セロトニン受容体 (5-HT₄)（英語版）、(5-HT₇)（英語版）
• (ACTH受容体)（英語版）（MC2R）
• アデノシン受容体 (A_2A)（英語版）、(A_2B)（英語版）
• (バソプレシン受容体)（英語版） (V₂)（英語版）
• アドレナリン受容体 (β₁)（英語版）、(β₂)（英語版）、(β₃)（英語版）
• (カルシトニン受容体)（英語版）
• (カルシトニン遺伝子関連ペプチド受容体)（英語版）
• (カンナビノイド受容体)（英語版） (CB₂)（英語版）^[5]
• (副腎皮質刺激ホルモン放出ホルモン受容体)（英語版）
• ドーパミン受容体 D₁様ファミリー（(D₁)（英語版）と(D₅)（英語版）、主に線条体のG_olfを介して）
• (卵胞刺激ホルモン受容体)（英語版）
• (GIP受容体)（英語版）
• (グルカゴン受容体)（英語版）
• (成長ホルモン放出ホルモン受容体)（英語版）
• ヒスタミン受容体 H₂（英語版）
• (黄体形成ホルモン/絨毛性ゴナドトロピン受容体)（英語版）

• (メラノコルチン受容体)（英語版） (MC1R)（英語版）、MC2R、(MC3R)（英語版）、(MC4R)（英語版）、(MC5R)（英語版）

• 嗅覚受容体（嗅神経のG_olfを介して）
• (副甲状腺ホルモン受容体1)（英語版）
• (プロスタグランジン受容体)（英語版） (D₂)（英語版）、(I₂)（英語版）
• (セクレチン受容体)（英語版）
• (甲状腺刺激ホルモン受容体)（英語版）
• (微量アミン関連受容体)（英語版） (TAAR1)（英語版）

出典

1. ^ “The state of GPCR research in 2004”. Nature Reviews. Drug Discovery 3 (7): 575, 577–626. (July 2004). doi:10.1038/nrd1458. PMID (15272499). 
2. ^ ^{a b c d e} “G proteins: transducers of receptor-generated signals”. Annual Review of Biochemistry 56: 615–649. (1987). doi:10.1146/annurev.bi.56.070187.003151. PMID (3113327). https://semanticscholar.org/paper/101a0d785c1f74416c0f3182f3743522103402df. 
3. ^ ^{a b c d e} “Nobel Lecture: Signal transduction: Evolution of an idea”. Bioscience Reports 15 (3): 117–133. (1995). doi:10.1007/bf01207453. PMID (7579038). 
4. ^ Neuroscience (4th ed.). New York: W. H. Freeman. (2007). p. 155. ISBN (978-0-87893-697-7) 
5. ^ Saroz, Yurii; Kho, Dan T.; Glass, Michelle; Graham, Euan Scott; Grimsey, Natasha Lillia (2019-10-19). “Cannabinoid Receptor 2 (CB 2 ) Signals via G-alpha-s and Induces IL-6 and IL-10 Cytokine Secretion in Human Primary Leukocytes” (英語). ACS Pharmacology & Translational Science 2 (6): 414–428. doi:10.1021/acsptsci.9b00049. ISSN 2575-9108. 

関連項目

• セカンドメッセンジャー
• Gタンパク質共役受容体
• ヘテロ三量体Gタンパク質
• アデニル酸シクラーゼ
• プロテインキナーゼA
• G_iタンパク質αサブユニット
• G_qタンパク質αサブユニット
• G₁₂/G₁₃タンパク質αサブユニット

外部リンク

• (G(s)alpha) - MeSH・アメリカ国立医学図書館・生命科学用語シソーラス（英語）
• (GNAS protein, human) - MeSH・アメリカ国立医学図書館・生命科学用語シソーラス（英語）
• Overview of all the structural information available in the PDB for UniProt: P63092 (Guanine nucleotide-binding protein G(s) subunit alpha isoforms short) at the PDBe-KB.