GIRKチャネル

GIRKチャネル（英: G protein-coupled inwardly rectifying potassium channel）または日本語に訳してGタンパク質共役内向き整流カリウムチャネルは、脂質依存性の内向き整流カリウムチャネル（英語版）のファミリーの1つであり、シグナル伝達脂質PIP2と、リガンドによって刺激されたGタンパク質共役受容体（GPCR）から始まるシグナル伝達カスケードによって活性化（開口）する。刺激されたGPCRは不活性型ヘテロ三量体Gタンパク質複合体（Gαβγ）から活性化されたβγサブユニット（Gβγ）を放出する。GβγはGIRKチャネルと相互作用してチャネルの開口をもたらし、カリウムイオンが透過可能な状態となって細胞膜の過分極が引き起こされる。このようにGIRKチャネルはGタンパク質と直接相互作用するため、G protein-gated ion channelの一種に分類される。Gタンパク質による活性化はチャネルのPIP2に対する親和性を高めることで作動している可能性が高く、高濃度のPIP2はGタンパク質の非存在下でもチャネルを活性化するが、PIP2の非存在下ではGタンパク質はチャネルを活性化しない。 GIRK1からGIRK3は中枢神経系に広く分布しており、これらの分布は重複している。一方、GIRK4は主に心臓に存在する。 ムスカリンM2受容体（英語版）、アデノシンA1受容体（英語版）、α2アドレナリン受容体（英語版）、ドーパミンD2受容体（英語版）、μ-（英語版）、δ-（英語版）、κ-オピオイド受容体（英語版）、5-HT1A受容体（英語版）、ソマトスタチン受容体（英語版）、ガラニン受容体（英語版）、代謝型グルタミン酸受容体、GABAB受容体（英語版）、TAAR1（英語版）、カンナビノイドCB1（英語版）、CB2受容体（英語版）、スフィンゴシン-1-リン酸受容体（英語版）など、幅広いGタンパク質共役受容体がGIRKを活性化する。 心臓においてカルシウムチャネルの一部を構成するGIRKは、アセチルコリンなどの副交感神経系シグナルによってムスカリンM2受容体を介して活性化され、外向きのカリウム電流（IK,ACh）を引き起こすことで心拍を低下させる。これらはムスカリン性カリウムチャネル（muscarinic potassium channel）と呼ばれ、2つのGIRK1、2つのGIRK4サブユニットから構成されるヘテロ四量体である。 ^ “Gタンパク質共役内向き整流カリウムチャネル | 科学技術用語情報 | J-GLOBAL 科学技術総合リンクセンター”. jglobal.jst.go.jp. 2024年7月28日閲覧。 ^ Dascal N (1997). “Signalling via the G protein-activated K+ channels”. Cell. Signal. 9 (8): 551–73. doi:10.1016/S0898-6568(97)00095-8. PMID 9429760.  ^ a b “G protein regulation of potassium ion channels”. Pharmacological Reviews 50 (4): 723–60. (December 1998). PMID 9860808. http://pharmrev.aspetjournals.org/cgi/pmidlookup?view=long&pmid=9860808.  ^ a b “Electrophysiological effects of trace amines on mesencephalic dopaminergic neurons”. Front Syst Neurosci 5: 56. (2011). doi:10.3389/fnsys.2011.00056. PMC 3131148. PMID 21772817. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3131148/. "inhibition of firing due to increased release of dopamine; (b) reduction of D2 and GABAB receptor-mediated inhibitory responses (excitatory effects due to disinhibition); and (c) a direct TA1 receptor-mediated activation of GIRK channels which produce cell membrane hyperpolarization."  ^ “Molecular cloning of a mouse G-protein-activated K+ channel (mGIRK1) and distinct distributions of three GIRK (GIRK1, 2 and 3) mRNAs in mouse brain”. Biochem. Biophys. Res. Commun. 208 (3): 1166–73. (March 1995). doi:10.1006/bbrc.1995.1456. PMID 7702616.  ^ “IRK(1-3) and GIRK(1-4) inwardly rectifying K+ channel mRNAs are differentially expressed in the adult rat brain”. J. Neurosci. 16 (11): 3559–70. (June 1996). doi:10.1523/JNEUROSCI.16-11-03559.1996. PMC 6578832. PMID 8642402. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6578832/.  ^ “Developmental expression of the GIRK family of inward rectifying potassium channels: implications for abnormalities in the weaver mutant mouse”. Brain Res. 778 (2): 251–64. (December 1997). doi:10.1016/S0006-8993(97)00896-2. PMID 9459542.  ^ a b “The G-protein-gated atrial K+ channel IKACh is a heteromultimer of two inwardly rectifying K+-channel proteins”. Nature 374 (6518): 135–41. (1995). Bibcode: 1995Natur.374..135K. doi:10.1038/374135a0. PMID 7877685.  ^ “Cannabinoid Receptors 1 and 2 (CB1 and CB2), Their Distribution, Ligands and Functional Involvement in Nervous System Structures — A Short Review”. Pharmacology Biochemistry and Behavior 90 (4): 501–11. (October 2008). doi:10.1016/j.pbb.2008.05.010. PMID 18584858.  ^ “Identification of domains conferring G protein regulation on inward rectifier potassium channels”. Cell 83 (3): 443–9. (1995). doi:10.1016/0092-8674(95)90122-1. PMID 8521474.  ^ “Structure, G protein activation, and functional relevance of the cardiac G protein-gated K+ channel, IKACh”. Ann. N. Y. Acad. Sci. 868 (1): 386–98. (1999). Bibcode: 1999NYASA.868..386W. doi:10.1111/j.1749-6632.1999.tb11300.x. PMID 10414308. オリジナルの2006-01-29時点におけるアーカイブ。. https://web.archive.org/web/20060129001228/http://www.annalsnyas.org/cgi/content/abstract/868/1/386 2008年2月3日閲覧。.  ^ “Number and stoichiometry of subunits in the native atrial G-protein-gated K+ channel, IKACh”. J. Biol. Chem. 273 (9): 5271–8. (1998). doi:10.1074/jbc.273.9.5271. PMID 9478984.  G Protein-Coupled Inwardly-Rectifying Potassium Channels - MeSH・アメリカ国立医学図書館・生命科学用語シソーラス（英語）