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構造生物学:GPCR–Gタンパク質結合の選択性決定因子

Nature 545, 7654 doi: 10.1038/nature22070

Gタンパク質共役受容体(GPCR)が特定のGタンパク質に選択的に結合することは、適切な生理応答を誘発するために極めて重要だが、この選択的結合の決定因子はいまだに解明されていない。今回我々は、16種のヒトGタンパク質のそれぞれに、選択性を決めるバーコード(アミノ酸のパターン)が存在し、これが約800種のヒト受容体上の別々の領域によって認識されることを示す。バーコード中に広く一般的に保存されている部位があるために、これらの受容体は同じようなやり方でGタンパク質に結合して活性化できるが、個々の受容体はそれぞれ、Gタンパク質バーコードの異なる位置を異なる残基を介して認識する。それは、複数の鍵(受容体)が異なる刻みを使って、同じ錠前(Gタンパク質)を開けるのに例えられる。GPCRの進化の道筋を考慮すれば、このような選択性決定残基を見つけることが可能である。今回の知見は、個々の受容体とGタンパク質の間の結合選択性の分子基盤を解明するための基礎となる。

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