構造生物学：哺乳類GIRK2–βγGタンパク質複合体のX線構造

Gタンパク質依存性内向き整流性K⁺（GIRK）チャネルは、神経伝達物質がGタンパク質共役受容体刺激を介して細胞の電気的興奮性を制御できるように働いている。こうした制御により、心臓と神経の細胞では心拍と神経回路の活動性がそれぞれ調節される。今回我々は、Gタンパク質のβγサブユニット（Gβγ）と複合体を形成した哺乳類GIRK2チャネルの3.5 Å分解能での結晶構造を示す。これは、Gタンパク質共役受容体の刺激をK⁺チャネル活性へ結びつける重要なシグナル伝達複合体である。4つのK⁺チャネルサブユニット間に形成される界面にある4つのGβγは、短距離にわたる原子間相互作用と長距離にわたる静電相互作用によって安定化されており、これがチャネルをプレ開（pre-open）状態にしている。このプレ開状態は、閉状態と常時活性型変異体の開状態の中間のコンホメーションをとっている。結果として得られた構造は、GIRKチャネルのGタンパク質による「膜だけで起こる」活性化やチャネル開閉に特徴的な急激に起こる動態とよく一致する。この構造によって、シグナル伝達脂質ホスファチジルイノシトール-4,5-ビスリン酸（PIP₂）と細胞内Na⁺イオンがGIRKチャネルの多リガンド調節にどのように関与するかを概念的に理解することもできる。

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