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ligand-receptor-sim — 리간드-수용체 신호전달Lab

GPCR (cAMP/IP3-Ca²⁺) / RTK (Ras-MAPK + PI3K-AKT) / 核内受容体 (HRE) / イオンチャネル (GHK) の 4 受容体カスケード統合ダイアグラム (外部 lib 0、ko/en/ja)。

GPCR (cAMP/IP3-Ca²⁺) / RTK (Ras-MAPK + PI3K-AKT) / 핵수용체 (HRE) / 이온채널 (GHK)

リガンド-受容体シグナル伝達シミュレーション

受容体タイプ

7-TM (seven transmembrane) — 7回膜貫通構造。リガンド結合 → 構造変化 → Gα(GDP→GTP)活性 → 2ndメッセンジャー。

カスケードダイアグラム — GPCRカスケード (cAMP-PKA)

100%
リガンド結合 Gα活性化 (GDP→GTP) AC → cAMP↑ PKA活性化 CREBリン酸化 → 転写 リガンド (例: epinephrine)が7-TM受容体外側結合ポケットに結合。
ステップ 1 / 5: リガンド結合

ステップ 1 — リガンド結合

リガンド (例: epinephrine) が7-TM受容体外側結合ポケットに結合。

リガンド-受容体例

エピネフリン→ β2-AR (GPCR Gs)

効果: Gs-α → AC → cAMP↑ → PKA → CREB。気管支平滑筋弛緩 (喘息薬albuterol)。

参考: Pierce 2002 Nat Rev Mol Cell Biol + Lodish Ch.15

2ndメッセンジャー

cAMP (環状AMP)

Adenylyl Cyclase (AC) → PKA, EPAC

cGMP (環状GMP)

Guanylyl Cyclase (GC, NO 활성) → PKG, CNG channels

IP3 (イノシトール3-リン酸)

PLCβ (Gq) / PLCγ (RTK) → IP3 receptor (ER Ca²⁺ release)

DAG (ジアシルグリセロール)

PLCβ / PLCγ → PKC (with Ca²⁺)

Ca²⁺ (カルシウム)

ER (IP3R, RyR) / 막 (VGCC, SOCE) → Calmodulin → CaMKII, calcineurin

主要用語（ホバー）

GPCR7TMGαβγcAMPPKACREBRTKSH2RasMAPKPI3KAKTIP3HREnAChRGABA-AcAMP-PKAGHK
受容体タイプ (4)
  • GPCR — GPCR (G-タンパク質結合受容体) (7-TM (seven transmembrane))
  • RTK — RTK (受容体型チロシンキナーゼ) (Extracellular ligand-binding + intracellular TK)
  • NUCLEAR — 核内受容体 (ステロイドホルモン受容体) (DBD (DNA binding) + LBD (ligand binding))
  • IONCH — イオンチャネル型受容体 (Ionotropic) (Ligand-gated ion channel (LGIC))

ツールガイド

定義

ligand-receptor-sim は 4 主要受容体 (GPCR 7TM + Gαsβγ + cAMP/Ca²⁺ + Gs/Gi/Gq 分岐 / RTK 二量化-リン酸化-SH2-Ras-MAPK-PI3K-AKT / 核内受容体 HSP90-HRE-coactivator / イオンチャネル nAChR-GABA-A-NMDA-AMPA) カスケードを統合 hierarchical SVG でインタラクティブ可視化する無料シグナル学習ツール。4 リガンド例 (epinephrine GPCR β2 / EGF RTK / cortisol 核内 GR / ACh nAChR) + Goldman-Hodgkin-Katz 膜電位 + 自前 useSvgZoom + useAutoPlay フック (Lodish Ch.15-16 / Alberts Ch.15 / Pierce 2002 / Lemmon 2010 ベースライン、外部 npm 0)。

目的

(1) 学部分子生物学 4 受容体 + カスケードの静的図解 → 統合インタラクティブ (2) 4 分類直感 (どのリガンド → どの受容体?) — epinephrine / EGF / cortisol / ACh (3) カスケードステップ (Ras-Raf-MEK-ERK / cAMP-PKA-CREB / HRE 転写 / GHK 膜電位) フルセット (4) 自前 svg-zoom + auto-play フック — 段階自動強調 (5) 外部 lib 0

使い方

① 統合ダイアグラム zoom (ホイール) + pan (ドラッグ) → 4 受容体一画面 ② リガンド選択 (4 種) → 対応受容体カスケード自動強調 + 自動再生 • Epinephrine → β2-AR (GPCR Gs) → Gs-α → AC → cAMP↑ → PKA → CREB • EGF → EGFR (RTK) → 二量化 → autophos → Grb2-SOS → Ras → Raf → MEK → ERK / PI3K → AKT • Cortisol → GR (核内受容体 Type I) → HSP90 解離 → 二量化 → 核移行 → GRE → coactivator p300/CBP → 転写活性 • ACh → nAChR (イオンチャネル) → Na⁺/Ca²⁺ チャネル開口 → 脱分極 → EPSP → 興奮 ③ 自動再生 ▶ / ⏸ + 速度スライダー (0.5× / 1× / 2×) → 段階強調進行 ④ Goldman-Hodgkin-Katz 平衡電位自動表示 (イオンチャネルシナリオ) ⑤ 学術用語 hover (GPCR / 7TM / Gαβγ / cAMP / PKA / RTK / SH2 / Ras / MAPK / PI3K / AKT / HRE / nAChR / GABA-A 等 18 用語)

例

例 1) Epinephrine → β2-AR → Gs-α → AC → cAMP↑ → PKA → CREB (β アドレナリン) 例 2) EGF → EGFR → 二量化 → Ras-Raf-MEK-ERK + PI3K-AKT (増殖 + 生存) 例 3) Cortisol → GR → HSP90 解離 → GRE → 転写 (ステロイドホルモン) 例 4) ACh → nAChR → Na⁺ 流入 → 脱分極 → EPSP (神経筋接合)