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「イノシトール1,4,5-三リン酸」の版間の差分
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[[ファイル:Furuichi IP3 Figure2.png|サムネイル|'''図2. 細胞外刺激で誘導されるPIP<sub>2</sub>の加水分解と二次メッセンジャーIP<sub>3</sub>の産生経路''']] | |||
ホスホリパーゼC（phospholipase C、略称：PLC）によるPIP<sub>2</sub>の加水分解は、ホスファチジルイノシトール（phosphatidylinositol、略称：PtdInsあるいはPI）／ホスホイノシタイド（phosphoinositide）の代謝回転（turnover）の一種である。これによって、細胞質性（可溶性）のIP<sub>3</sub>と膜結合性のジアシルグリセロール（sn-1,2-diacylglycerol、略称：DAG、DG）の2種類の二次メッセンジャーが産生される。膜から遊離するIP<sub>3</sub>は細胞内Ca<sup>2+</sup>シグナル伝達カスケード<ref name=Berridge1993><pubmed>8381210</pubmed></ref><ref name=Berridge1989><pubmed>2550825</pubmed></ref> の、膜成分のDAGはプロテインキナーゼC（protein kinase C、略称：PKC）リン酸化シグナル伝達カスケード<ref name=Nishizuka1988><pubmed>3045562</pubmed></ref> の、それぞれ引き金となる。 | ホスホリパーゼC（phospholipase C、略称：PLC）によるPIP<sub>2</sub>の加水分解は、ホスファチジルイノシトール（phosphatidylinositol、略称：PtdInsあるいはPI）／ホスホイノシタイド（phosphoinositide）の代謝回転（turnover）の一種である。これによって、細胞質性（可溶性）のIP<sub>3</sub>と膜結合性のジアシルグリセロール（sn-1,2-diacylglycerol、略称：DAG、DG）の2種類の二次メッセンジャーが産生される。膜から遊離するIP<sub>3</sub>は細胞内Ca<sup>2+</sup>シグナル伝達カスケード<ref name=Berridge1993><pubmed>8381210</pubmed></ref><ref name=Berridge1989><pubmed>2550825</pubmed></ref> の、膜成分のDAGはプロテインキナーゼC（protein kinase C、略称：PKC）リン酸化シグナル伝達カスケード<ref name=Nishizuka1988><pubmed>3045562</pubmed></ref> の、それぞれ引き金となる。 | ||
IP<sub>3</sub>シグナル産生に関わるPIP<sub>2</sub>の加水分解は、細胞外からの一次メッセンジャーによる刺激によって、異なるPLCタイプが活性化される経路がある<ref name=Rhee1997><pubmed>9182519</pubmed></ref> （'''図2'''）。 | IP<sub>3</sub>シグナル産生に関わるPIP<sub>2</sub>の加水分解は、細胞外からの一次メッセンジャーによる刺激によって、異なるPLCタイプが活性化される経路がある<ref name=Rhee1997><pubmed>9182519</pubmed></ref> （'''図2'''）。 | ||
=== PLC-βタイプによるIP<sub>3</sub>産生経路 === | === PLC-βタイプによるIP<sub>3</sub>産生経路 === | ||
PLC-βタイプの活性化経路<ref name=Taylor1991><pubmed>1707501</pubmed></ref> | PLC-βタイプの活性化経路<ref name=Taylor1991><pubmed>1707501</pubmed></ref> （'''図2'''➊～➍）：古典的神経伝達物質や神経ペプチドなどの一次メッセンジャーが、ヘテロ三量体型Gタンパク質（heterotrimeric G protein; α/β/γサブユニットの複合体）のGαq/11タイプに共役したGタンパク質共役型受容体（G protein-coupled receptor、略称：GPCR；あるいは代謝型受容体〔metabotropic receptor〕とも呼ぶ）（➊）に作用することで、GTP結合型G αサブユニット（➋）がβγサブユニットと解離し、次いでエフェクター酵素であるPLC-βタイプ（➌）が解離したGTP結合型Gサブユニット（GTP-Gα）と結合することで活性化され、PIP<sub>2</sub>の加水分解が起きる（➍）。 | ||
=== PLC-γタイプによるIP<sub>3</sub>産生経路 === | === PLC-γタイプによるIP<sub>3</sub>産生経路 === | ||
PLC-γタイプの活性化経路<ref name=Kim1991><pubmed>1708307</pubmed></ref><ref name=Wahl1988><pubmed>2457254</pubmed></ref> | PLC-γタイプの活性化経路<ref name=Kim1991><pubmed>1708307</pubmed></ref><ref name=Wahl1988><pubmed>2457254</pubmed></ref> （'''図2'''①～④）：神経栄養因子、成長因子、サイトカインなどの一次メッセンジャーが、受容体型チロシンキナーゼ（receptor tyrosine kinase、略称：RTK）（①）に作用することで、細胞内ドメインのチロシンキナーゼが活性化されて自己チロシンリン酸化が起き（②）、次いでエフェクター酵素であるPLC-γタイプがRTKのリン酸化チロシン（Y-P）に結合することで（PLC-γはY-Pと特異的に結合するSH2ドメインをもつ）、PLC-γもチロシンリン酸化を受けて活性化され（③）、PIP<sub>2</sub>の加水分解が起きる（④）。 | ||
PIP<sub>2</sub>の加水分解から先の経路はPLC-βとPLC-γ | PIP<sub>2</sub>の加水分解から先の経路はPLC-βとPLC-γで共通しており（'''図2'''の⓹～⓽）、2つの二次メッセンジャーIP<sub>3</sub>（⓹）とDAG（⓺）が産生される。遊離するIP<sub>3</sub>はCa<sup>2+</sup>ストア膜上のIP<sub>3</sub>R（⓻）を活性化してストア内腔のCa<sup>2+</sup>を細胞質へ放出させて細胞内Ca<sup>2+</sup>濃度（[Ca<sup>2+</sup>]i）（⓼）を上昇させる。一方、細胞膜のDAGはPKC（⓽）を活性化する。 | ||
=== その他のPLCタイプによるIP<sub>3</sub>産生経路 === | === その他のPLCタイプによるIP<sub>3</sub>産生経路 === | ||
この他に、PLC-β2/3はGタンパク質のβγサブユニットとの結合によって（PLC-β1も弱く結合）<ref name=Rhee1997><pubmed>9182519</pubmed></ref> 、PLC-δタイプは細胞内Ca<sup>2+</sup>濃度（[Ca<sup>2+</sup>]i）の増加によって<ref name=Allen1997><pubmed>9359428</pubmed></ref> 、PLC-εタイプは低分子量GTPaseのGTP結合型Ras/Rap<ref name=Kelley2001><pubmed>11179219</pubmed></ref><ref name=Song2001><pubmed>11022048</pubmed></ref> やGTP結合型Rho<ref name=Seifert2004><pubmed>15322077</pubmed></ref> によって、それぞれ活性化される。PLC-η | この他に、PLC-β2/3はGタンパク質のβγサブユニットとの結合によって（PLC-β1も弱く結合）<ref name=Rhee1997><pubmed>9182519</pubmed></ref> 、PLC-δタイプは細胞内Ca<sup>2+</sup>濃度（[Ca<sup>2+</sup>]i）の増加によって<ref name=Allen1997><pubmed>9359428</pubmed></ref> 、PLC-εタイプは低分子量GTPaseのGTP結合型Ras/Rap<ref name=Kelley2001><pubmed>11179219</pubmed></ref><ref name=Song2001><pubmed>11022048</pubmed></ref> やGTP結合型Rho<ref name=Seifert2004><pubmed>15322077</pubmed></ref> によって、それぞれ活性化される。PLC-ηの活性化機構は未定であるが、Ca<sup>2+</sup>感受性が高く、Gβγサブユニットとの結合によって活性化すると推測されている<ref name=Nakahara2005><pubmed>15899900</pubmed></ref> 。PLC-ζは精子に含まれ、Ca<sup>2+</sup>感受性が高く、受精卵内でのCa<sup>2+</sup>振動に関与する<ref name=Saunders2002><pubmed>12117804</pubmed></ref> 。 | ||
==IP<sub>3</sub>とイノシトールリン酸の代謝== | ==IP<sub>3</sub>とイノシトールリン酸の代謝== | ||