第二信使不是背表:先找到 G protein,再沿箭頭走
這章讀完,你會做到:看到 receptor、agonist 或 toxin 題幹時,先把它放進 G protein → effector → second messenger,不用從器官效應硬背回去。
先想一下
β₂ agonist 讓 airway smooth muscle 放鬆;α₁ agonist 卻讓 vascular smooth muscle 收縮。兩者都是 adrenergic receptor,為什麼結果相反?先不要背器官,試著找兩條路在哪裡分岔。
MENTAL MODEL
先建立一條可推導的主線
白話講
受體題只問一件事:哪個旋鈕被轉動? 先認 G protein,再沿箭頭走到第二信使;最後才把訊號接回特定細胞。
adenylyl cyclase ↑
cAMP ↑ → PKA ↑
β₁ · β₂ · D₁ · H₂ · V₂
adenylyl cyclase ↓
cAMP ↓ → PKA ↓
α₂ · M₂
PLCβ ↑
PIP₂ → IP₃ + DAG
Ca²⁺ ↑ → PKC ↑
α₁ · M₁ · M₃ · H₁ · V₁
THREE STEPS
只走三步,不在名詞海裡繞路
- 先認受體:題幹出現 β₂、α₂、α₁ 等名稱時,先把它翻成 Gs、Gi、Gq。
- 只追一條線:找到 effector(adenylyl cyclase 或 PLCβ),再推出 cAMP 或 IP₃/DAG/Ca²⁺ 的方向。
- 最後才接器官:β₂ 的 cAMP/PKA 會降低 airway smooth-muscle MLCK activity;α₁ 的 IP₃/Ca²⁺ 則推動 vascular smooth-muscle contraction。
ACTIVE CHECK
把「煞車壞掉」翻成方向
若毒素讓 Gi 失去抑制 adenylyl cyclase 的能力,其他條件不變,最先預期哪個變化?
先做一個判斷;回饋只用來校正,不會把正文藏起來。
VISUAL TRANSFER
這一章為什麼不用真圖
IMAGE RULE
本章主線刻意不放 GPCR 螢光顯微真圖。那類圖能證明 receptor trafficking 或共定位,卻不能幫你更快推出 Gs/Gi/Gq。考題要的是方向,所以 schematic 比真圖更省理解成本。
WORKED EXAMPLE
把主線放進一題完整題幹
Phenylephrine 為什麼讓血管收縮?
給 α₁ agonist 後 peripheral vascular resistance 上升。請從受體一路推到 smooth muscle。
- α₁ → Gq。先完成受體到 G protein 的翻譯。
- Gq → PLCβ → IP₃ + DAG。不要跳過 effector。
- IP₃ → ER 釋放 Ca²⁺。Ca²⁺–calmodulin 促進 MLCK。
- Myosin light-chain phosphorylation 上升 → 收縮。這才是器官終點。
α₁ 收縮不是孤立口訣;真正可遷移的是 Gq → IP₃/Ca²⁺。
常見陷阱
「Adrenergic receptor 都走 Gs」是錯的。 β₁/β₂ 走 Gs、α₂ 走 Gi、α₁ 走 Gq。先認 subtype,才有資格推 second messenger。
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三個閉書重建
THREE QUESTIONS
用三題確認你抓到的是主線
β₂ receptor 活化後,最直接的第二信使變化是?
β₂ 走 Gs,刺激 adenylyl cyclase,使 cAMP 與 PKA 上升。
α₂ receptor 最接近哪條路?
α₂ 是 Gi-coupled receptor,核心是抑制 adenylyl cyclase。
α₁ 使 vascular smooth muscle 收縮,最關鍵的中間變化是?
α₁ 走 Gq;IP₃ 使 ER 釋放 Ca²⁺,再推動 MLCK。
這章只記一句:先認 G protein,再沿 effector → second messenger → cell context 走到底。