Gαたんぱく質スイッチ制御の新たな仕組み

私たちの体を構成する細胞は、細胞外からさまざまな情報を受け取り、細胞内に情報を伝達しています。この情報伝達で重要な役割を担うたんぱく質の1つが、細胞表面に存在するGたんぱく質共役型受容体（GPCR）と、その情報を細胞内へ伝える三量体Gたんぱく質です。三量体Gたんぱく質のサブユニットの1つであるGαたんぱく質は、細胞外分子と結合したGPCRと相互作用すると、GDP（グアノシン二リン酸）を放出してGTP（グアノシン三リン酸）を取り込むことで、スイッチがオンとなりますが、その詳しい仕組みには未解明な点が残されていました。

京都大学 大学院薬学研究科の新井 大輝 博士課程学生と井上 飛鳥 教授（兼：東北大学 大学院薬学研究科 教授）と東京大学 大学院理学系研究科の濡木 理 教授、東京大学 大学院新領域創成科学研究科の佐々木 裕次 教授らの研究グループは、Gαたんぱく質のN末端ヘリックスが、特定方向に回転することでGαたんぱく質のGDP結合部位へ構造変化が伝わり、GDPの放出の引き金となることを明らかにしました。本成果は、三量体Gたんぱく質のスイッチが制御される仕組みの理解を深め、GPCRを標的とする医薬品の作用をより詳しく理解するための基盤になることが期待されます。

本研究成果は、2026年10月30日（英国時間）付で、「Nature Chemical Biology」に掲載されました。