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GUCY1A2; GUANYLATE CYCLASE 1, SOLUBLE, ALPHA-2
[別名]
GUC1A2
GUANYLYL CYCLASE, SOLUBLE, ALPHA-2
GUANYLYL CYCLASE, NITRIC OXIDE-SENSITIVE, ALPHA-2
SUBUNIT
NITRIC OXIDE-SENSITIVE GUANYLYL
CYCLASE, ALPHA-2 SUBUNIT
NOGC, ALPHA-2
SUBUNIT
GUCY1A3; GUANYLATE CYCLASE 1, SOLUBLE, ALPHA-3
[別名]
GUCA3;
GUANYLYL CYCLASE, SOLUBLE, ALPHA-3
GUCY1A1; GUANYLATE CYCLASE, SOLUBLE, ALPHA-1
GUANYLYL CYCLASE, NITRIC OXIDE-SENSITIVE, ALPHA-1
SUBUNIT
NITRIC OXIDE-SENSITIVE GUANYLYL
CYCLASE, ALPHA-1 SUBUNIT
NOGC, ALPHA-1
SUBUNIT
GUCY1B2; GUANYLATE CYCLASE 1, SOLUBLE, BETA-2
[別名]
GCS-BETA-2
GUCY1B3; GUANYLATE CYCLASE 1, SOLUBLE, BETA-3
[別名]
GUCB3;
GUANYLYL CYCLASE, SOLUBLE, BETA-3
GUCY1B1; GUANYLATE CYCLASE, SOLUBLE, BETA-1
GUANYLYL CYCLASE, NITRIC OXIDE-SENSITIVE, BETA-1
SUBUNIT
NITRIC OXIDE-SENSITIVE GUANYLYL
CYCLASE, BETA-1 SUBUNIT
NOGC, BETA-1
SUBUNIT
キーワード
cGMP、GTP、 NO、ニトログリセリン、PKG、ヘム
歴史とあらまし
soluble guanylate cyclase(sGC)は、GTPからcGMPを生成する酵素であり、 NO-sGC-cGMP-PKG系の中心的な位置を占める。sGCは主に細胞内の可溶性画分に観察され、膜結合性GCとは性質が異なる。NOは細胞内及び細胞間のメッセンジャーであるが、NOの細胞内の主要標的はsGCである。
cAMP系は生体のほぼ全細胞に存在するが、cGMP系は限られた組織、細胞に分布している。そのため、cGMP系の構成因子の研究はcAMP系に比較して遅れている。cGMPが生理的に様々な役割を果たす事は明らかにされていたが、細胞内の[cGMP]がどのようにして上昇するのかは不明であった。NOが発見され、NOがsGCに結合してsGCを活性化する事がcGMP生成の主要経路である事が明らかにされて、cGMPの研究が急速に進む事となった。
分子構造
sGCは𝛼サブユニット、𝛽サブユニットのヘテロダイマー（𝛼𝛽）からなり、ダイマーあたり１分子のヘムを含んでいる。ヒトでは、𝛼サブユニットは２つの遺伝子(GUCY1A2, GUCY1A3(GUCY1A1))に、𝛽サブユニットも２つの遺伝子(GUCY1B2,GUCY1B3(GUCY1B1))にコードされている。sGCのサブユニットの一次構造は真核生物でよく保存されている。
機能
sGCはそのヘムにNOが結合することによって活性化される。活性化されたsGCはGTPを基質としてcGMPを生成する。sGCはCOによっても活性化されるが、COによる活性化の程度はNOに比べるとはるかに低い。
老化・老年病における意義
ニトログリセリン等のニトロ化合物は、血管拡張薬として、sGCが発見される前から用いられてきた。これらニトロ化合物の主要ターゲットはsGC、すなわち、NO-sGC-cGMP-PKGである。老化や高血圧などの疾患においてsGCの発現量の変化やcGMP産生量の変化が観察されている（1-4）。sGCはcGMPの生成に直接関与する事から、cGMP産生におけるこれらの変化は、cGMPの細胞内標的である、１）cGMP-dependent-protein
kinase (PKG)、 2)Ion channel、
3)Phosphodiesterase、の機能変化を引き起こすと考えられる(1-4)。NO産生低下による血管柔軟性の低下等もNOの下流のcGMPを介している事が考えられる（NOSの項参照）。
Database
MIM ID 601244 (GUCY1A2)
MIM ID 601244 (GUCY1A3)
MIM ID 601244 (GUCY1B2)
MIM ID 601244 (GUCY1B3)
参考文献
1. Klöss S, Bouloumié A, Mülsch A. Aging and chronic hypertension decrease
expression of rat aortic soluble guanylyl cyclase. Hypertension. 35:43-47,
2000 (PMID: 10642273)
2. Ruetten H, Zabel U, Linz W, Schmidt HH.
Downregulation of soluble guanylyl cyclase in young and aging spontaneously
hypertensive rats. Circ Res. 85:534-541, 1999 (PMID: 10488056)
3.
Moritoki H, Matsugi T, Takase H, Ueda H, Tanioka A. Evidence for the
involvement of cyclic GMP in adenosine-induced, age-dependent
vasodilatation. Br J Pharmacol. 100:569-575, 1990 (PMID: 2167736)
4.
Moritoki H, Tanioka A, Maeshiba Y, Iwamoto T, Ishida Y, Araki H.
Age-associated decrease in histamine-induced vasodilation may be due to
reduction of cyclic GMP formation. Br J Pharmacol. 95:1015-1022, 1988 (PMID:
2851355)
作成者
遠藤昌吾 20111115
Update 20120227