Gα_q共役受容体はCa²⁺/カルモジュリン刺激性アデニリルシクラーゼを介してcAMPシグナル伝達を活性化する

SCIENCE SIGNALING
3 Nov 2026 Vol 19, Issue 962
DOI: 10.1126/scisignal.adv3154

Qi Ding, Lulu An, Jianhua Ren, Nicholas Williams, Hongbing Wang^*

1. Department of Physiology, Neuroscience Program, Michigan State University, East Lansing, MI 48824, USA.
2. * Corresponding author. Email: wangho@msu.edu

要約

Gタンパク質共役受容体（GPCR）によって活性化されるさまざまなGタンパク質を介する細胞内シグナル伝達経路の中で、Gα_sとGα_iはアデニリルシクラーゼ（ADCY）をそれぞれ刺激または阻害し、cAMP量を増加または減少させる。今回われわれは、通常はホスホリパーゼC（PLC）を活性化し、細胞内Ca²⁺産生を刺激するGα_q共役受容体（Gα_q-GPCR）について、cAMPシグナル伝達の制御への寄与を検討した。マウスのex vivo海馬スライスにおいて、内因性Gα_q共役ムスカリン性アセチルコリン受容体（Gα_q-mAChR）とグループ1代謝型グルタミン酸受容体（mGluR1/5）を活性化した。hM3Dqを介してGα_q-DREADD（デザイナー化合物によってのみ活性化するデザイナー受容体）を活性化する、化学遺伝学的手法も使用した。これらのGα_q-GPCRの刺激により、cAMP量が増加するだけでなく、下流のcAMPを介する細胞内シグナル伝達経路が活性化することがわかった。このGPCR依存性cAMPシグナル伝達には、Gα_q活性と細胞内Ca²⁺の両方が必要であった。さらに、Ca²⁺/カルモジュリン刺激性ADCYのADCY1およびADCY8を欠損したマウスの海馬スライスでは、Gα_q-GPCRを介するcAMPシグナル伝達が認められず、Gα_q-mAChRによって媒介されるシナプス長期抑制（LTD）の障害が認められた。総合すると、われわれの結果は、特定のADCYを介したcAMPシグナル伝達の制御におけるGα_q-GPCRの従来とは異なる機能を明らかにしている。