トランスフェクトされたムスカリン性アセチルコリン受容体は、GI型Gタンパク質とGQ/11に選択的に結合します

ムスカリン性アセチルコリン受容体サブタイプによるエフェクター機能の調節は、百日咳毒素感受性および非感受性Gタンパク質によって媒介されます。M1、M2、およびM3ムスカリン受容体をトランスフェクトしたヒト胚性腎臓293細胞からの膜では、百日咳毒素感受性Gタンパク質GI1、GI2、およびGI3および百日咳毒素毒素感受性GQ/11およびGSを検出しました。[アルファ-32p] GTPアジドアニリドで光標識されたGタンパク質アルファサブユニットのサブタイプ特異的免疫沈降は、カルバコールの非存在下と存在下で、Gタンパク質サブタイプに対する活性化ムスカリン受容体の選択的結合を明らかにしました。GQ/11はM1およびM3受容体を介して活性化され、GI2はM2受容体を介して活性化されました。3つの受容体すべてのサブタイプは、Gi1とGi3の活性化を媒介しました。M1およびM3受容体を介したGi1およびGi3の効果的な活性化は、高効力のカルバコル（約1ミクロム）を伴うカルバコールがM2受容体を介してすべてのG1サブタイプの活性化を誘導したのに対し、M1およびM3受容体を介したGi1およびGi3の効果的な活性化が発生しました。したがって、ムスカリン受容体とGタンパク質サブタイプの結合は主に選択的でした。しかし、異なるムスカリン受容体による異なるGタンパク質サブタイプの活性化は、異なる効率で発生しました。

Regulation of effector functions by muscarinic acetylcholine receptor subtypes is mediated by pertussis toxin-sensitive and -insensitive G proteins. In membranes from human embryonic kidney 293 cells transfected with m1, m2, and m3 muscarinic acetycholine receptors, we detected the pertussis toxin-sensitive G proteins Gi1, Gi2, and Gi3 and the pertussis toxin-insensitive G proteins Gq/11 and Gs. Subtype-specific immunoprecipitation of G protein alpha subunits photolabeled with [alpha-32P] GTP azidoanilide, in the absence and presence of carbachol, revealed the selective coupling of activated muscarinic receptors to G protein subtypes. Gq/11 was activated via m1 and m3 receptors and Gi2 was activated via m2 receptors. All three receptors subtypes mediated the activation of Gi1 and Gi3. Effective activation of Gi1 and Gi3 via m1 and m3 receptors occurred only at high carbachol concentrations (EC50 about 10-20 microM), whereas carbachol with higher potency (EC50 about 1 microM) induced activation of all G1 subtypes via m2 receptors. Thus, coupling of muscarinic receptors and G protein subtypes was principally selective; however, activation of distinct G protein subtypes by different muscarinic receptors occurred with different efficacies.