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1月19日
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シグナル分子による情報伝達
シグナル伝達の種類
ホルモンの種類
ホルモン受容体
内分泌腺
ホルモンの働き
シグナル分子による情報伝達
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細胞外のシグナル分子
細胞膜の受容体
セカンドメッセンジャー
キナーゼ酵素のよるリン酸化 活性化
生理活性
セカンドメッセンジャー
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サイクリックAMP
cAMP
サイクリックGMP
cGMP
ジアシルグリセロール
イノシトール３リン酸
カルシウムイオン
シグナル伝達の種類
• 傍分泌型
• シナプス型
• 内分泌型
シグナル分子の性質による伝達の種類
• 親水性シグナル分子
細胞膜を透過できない
膜表面の受容体に結合
シグナルの発生
• 疎水性シグナル分子
細胞膜を通過
標的細胞内部の受容体に結合
遺伝子応答
ホルモン受容体によるcAMP増加
• 細胞表面受容体 ホルモン結合
受容体構造変化
不活性なGタンパク結合
GDP GTPに置き換わる
α
サブユニット アデニル酸シクラーゼと結合
ATPからcAMPを合成
ホ
ルモン 解離
GTP はGDPに分解
アデニル酸シクラーゼから離
れる
β・γサブユニットと結合
ステロイドホルモンによる応答
• ステロイドホルモン受容体と結合
複合体 遺伝子を活性化
転写
一次応答遺伝子
タンパク質 合成
• 一次応答により合成されたタンパク質
二次応答
遺伝子のスイッチ オン・オフ
• 考えよう！
タンパク質合成阻害剤は二次応答遺
伝子の転写は阻害するが、一次応答遺伝子の転写は
抑制しないのは何故か
ヒトの内分泌器官
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脳 視床下部
甲状腺刺激ホルモン放出ホルモン
生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン
成長ホルモン放出ホルモン
脳下垂体前葉
甲状腺刺激ホルモン
ろ胞刺激ホルモン
黄体形成ホルモン
成長ホルモン
甲状腺
チロキシン 両性類の変態
カルシトニン 血中のカルシウムイオン 減少
副甲状腺
副甲状腺ホルモン（パラトルモン）
腎臓でのCa+の再吸収 血中のカルシウムイオン増加
骨からのCa+の動員
副腎皮質
コルチコイド 腎臓でのナトリウムイオン吸収
副腎髄質
アドレナリン（グリコーゲン分解、酸素消費増
加）
ノルアドレナリン
血圧上昇
小血管の
収縮
膵臓 ランゲルハンス島 α細胞 グルカゴン 血圧上昇 タンパク質
生殖関係のホルモン
• 卵巣 発情ホルモン（エストロゲン）
黄体ホルモン 妊娠維持 性周期の抑制
• 精巣 雄性ホルモン（アンドロゲン）
雄の性徴 二次性徴 性行動
カスケードによる調節
• 各段階で働く酵素が前の段階で作られたものによっ
て促進（阻害）される=カスケード
• すべての酵素活性を１種類の化合物の濃度で調節で
きる
グリコーゲン分解カスケード
cAMP依存性プロテインキナーゼ、グリコーゲンホス
ホリラーゼキナーゼ、グリコーゲンホスホリラーゼ
cAMP（セカンドメッセンジャー）による調節
• わずかなシグナルを増幅できる
cAMPによる調節の例
• cAMP依存性プロテインキナーゼ
タンパク質をリン酸化 活性化
• グリコーゲン分解
グリコーゲン=グルコースがグリコシ
ド結合により重合
グルコース貯蔵形態（肝細胞・筋細胞）
• アドレナリン 刺激 アデニル酸シクラーゼ活性化→cAMP濃
度上昇 グリコーゲン合成阻害
分解促進
グリコーゲ
ン合成酵素をリン酸化して活性化低下=合成阻害
cAMP依存性プロテインキナーゼが
グリコーゲンホスホリラーゼキナーゼをリン酸化して活性化→
この酵素 グリコーゲンホスホリラーゼをリン酸化して活性化
→グリコーゲンからグルコース1リン酸つくる
cAMP減少とグルコース合成
• アドレナリン 受容体から離れる
cAMP濃度 下がる
ホス
ホプロテインホスファターゼ
①
グリコーゲン合成酵素を脱リン酸し 活性化
→ グリコーゲン合成促進
②
グリコーゲンホスホリラーゼキナーゼとグリコーゲ
ンホスホリラーゼも脱リン酸化 不活性化
→ グリコーゲン分解阻害