HEALTH WORDS / 用語解説
Gαq
Gαqとは、Gタンパク質共役受容体（GPCR）シグナル伝達経路において重要な役割を果たすヘテロ三量体Gタンパク質のαサブユニットの主要なクラスの一つである。1
Gαqファミリーには、Gq、G11、G14、G15、G16などのサブタイプが含まれており、これらは細胞膜を介してホルモンや神経伝達物質などの細胞外シグナルを細胞内へと伝達する分子スイッチとして機能する。1
細胞表面に存在する特定の受容体にアゴニストなどのリガンドが結合すると、受容体の構造変化が引き起こされ、それに伴ってGタンパク質が活性化される。2
活性化されたGαqは、結合していたGDPがGTPへと置換されることでGβγ複合体から解離し、単独で下流のエフェクター分子であるホスホリパーゼC（PLC）、特にPLC-βを活性化する能力を持つようになる。1
活性化したPLC-βは、細胞膜の脂質であるホスファチジルイノシトール-4,5-二リン酸（PIP2）を加水分解して、イノシトール三リン酸（IP3）とジアシルグリセロール（DAG）という2つの重要な二次メッセンジャーを産生する。1
生成されたIP3は小胞体膜上に存在するIP3受容体に結合し、その結果として小胞体内に蓄積されていたカルシウムイオン（Ca2+）が細胞質内へと急速に放出される。3
細胞質内のカルシウムイオン濃度が上昇すると、カルモデュリンなどのカルシウム結合タンパク質が活性化され、さらに多様なプロテインキナーゼや酵素が連鎖的に活性化されることにつながる。3
もう一つの産物であるDAGは、細胞膜上でプロテインキナーゼC（PKC）を直接的に活性化し、細胞の増殖、分化、代謝調節、遺伝子発現などのさまざまな細胞応答を引き起こす。1
Gαqを介したシグナル伝達経路は、平滑筋の収縮、神経活動の調節、内分泌・外分泌腺からのホルモンや分泌液の放出など、生体の恒常性維持に不可欠な多くの生理学的プロセスにおいて中心的な役割を担っている。1
一方で、このGqシグナル伝達経路の異常な亢進や制御の破綻は、心肥大、高血圧、悪性腫瘍の進展といった様々な疾患の発症や病態の悪化に関与していることが医学および薬学の研究によって明らかにされている。1
そのため、Gαqやその下流の分子群は、多くの生活習慣病や難治性疾患に対する新しい分子標的薬の開発において重要な創薬ターゲットの一つとして広く注目を集めている。1