AMP ciclic (cAMP tsikloAMF) este format în celulă, atunci când funcționează hormonii hipofizari (TSH, LH, MSH, FSG. ACTH), calcitonină, somatostatin, glucagon, hormon paratiroidian, epinefrina (via # 945; 2- și Adrenergici), vasopresina (prin receptorii V2). Etape de transmitere a semnalului:
1) Interacțiunea ligandului cu receptorul conduce la o schimbare în conformația ligandului.
2) Această modificare este transferată la proteina G, care constă din trei subunități (# 945; # 946; și # 947;), Subunitatea # 945; este asociată cu GDF. În compoziția proteinelor G Subunitățile # 945; sunt de 2 tipuri în ceea ce privește adenilat ciclaza: activarea # 945; S și inhibitor # 945; I.
3) Ca urmare a interacțiunii cu receptorul # 946; - și Subunitățile # 947; sunt divizate, în același timp Subunitatea # 945; -GDF este înlocuită cu GTP.
4) Activat în acest fel Subunitatea S stimulează adenilat ciclaza, care începe sinteza cAMP.
Dacă acțiunea a fost implicată # 945; subunitatea I - inhibă adenilat ciclaza, totul se oprește.
5) AMP ciclic - mesager secundar - la rândul său, interacționează cu proteina kinaza A și o activează. Proteina kinaza A fosforilează un număr de enzime, printre care glicogenul kinazei fosforilază, glicogen sintaza, lipozonul TAG.
6) Timpul de cAMP durează o perioadă, până la Subunitatea # 945; care este GTP-ase, scindează fosfatul din GTP.
8) Hormonul se detașează de receptor chiar mai devreme:
- dacă concentrația hormonului din sânge este mare, atunci următoarea moleculă a acestuia se va alătura receptorului după o perioadă scurtă de timp și mecanismul AC se va reporni repede - procesele corespunzătoare sunt activate în celulă.
- dacă hormonul este scăzut în sânge, există o pauză pentru celulă, nu există schimbări în metabolism. Mecanismul producerii de cAMP este asociat cu activarea enzimei adenilat ciclază și se numește mecanismul de adenilat ciclază.
Hormoni pentru care AMP ciclic servește ca mediator secundar:
Hormonul țintă: organ / țesut Acțiune tipică
Hormonul adrenocorticotropic Cortexul suprarenalian Producerea cortizolului
Calcitonin Bone Concentrația de calciu în ser
Catecolamine (b-adrenergice) Ritm cardiac, contractilitate miocardică
Gonadotropină corionică Ovarii, testicule Producția de hormoni sexuali
Folicul-stimulator hormon Ovarii, testicule Gametogenesis
Ficat glucagon Glicogenoliza, eliberarea glucozei
Hormon de luteinizare Ovarii, testicule Producția de hormoni sexuali
Factorul de eliberare a hormonului luteinizant Organismul hipofizar Hormonul de eliberare a hormonului luteinizant
Melanocit-stimulator hormon Piele (melanocite) Pigmentare
Hormonul glandelor paratiroidiene Oase, rinichi Concentratia de Ca si P in ser
Prostacyclin, prostaglandine Plachete Agregarea trombocitelor
Stimularea hormonului tiroidian Producerea tiroidelor și eliberarea T3 și T4
Factorul de eliberare al hormonului de stimulare a tiroidei Gipofiz Eliberarea hormonului stimulant al tiroidei
Vasopresina din rinichi Concentrația de urină
Principiul de funcționare al acestui mecanism coincide cu cel precedent, dar în locul adenilat ciclazei cu o enzimă țintă pentru # 945; este subunitatea p fosfolipazei cliveaza C. fosfolipaza C membrană fosfatidilinozitoldifosfat fosfolipida (FIF2) la al doilea mesager inozitol trifosfat (IP3) și diacilglicerolului (DAG).
Etape de transmitere a semnalului:
1) Interacțiunea hormonului cu receptorul conduce la o schimbare în conformația acestuia din urmă.
2) Această modificare este transferată la proteina G, care constă din trei subunități (# 945; P, # 946; și # 947;), Subunitatea # 945; este conectată cu GDF.
3) Ca urmare a interacțiunii cu receptorul # 946; - și Subunitățile # 947; sunt divizate, în același timp # 945; subunitatea P a GDF este înlocuită cu GTP.
4) Activat în acest fel # 945; subunitatea P stimulează fosfolipaza C, care începe clivajul FIF2 la doi mesageri secundari - IF3 și DAG.
5) inozitol trifosfat deschide canalele de calciu din reticulul endoplasmic, ceea ce determină o creștere a concentrației de Ca2 + ioni. Diacilglicerol, împreună cu ionii Ca2 + activează protein kinaza C. In plus, diacilglicerol de semnalizare are o alta functie: se poate dezintegra în 1-monoatsilglitserol și acid gras polyene (tipic arahidonic), care sunt formate din eicosanoide.
6) Proteina kinaza C fosforilează un număr de enzime și, în general, participă la procesele de proliferare celulară. Acumularea ionilor de Ca2 + în citoplasmă determină activarea anumitor proteine care leagă calciu (de exemplu, calmodulin).
7) Hidroliza FIF2 durează o perioadă, până la Subunitatea P, care este o GTPază, scindează fosfatul din GTP.
8) De îndată ce GTP sa transformat în GDF, atunci # 945; subunitatea P este inactivată, își pierde efectul asupra fosfolipazei C, se reuneste cu # 946; - și # 947; - subunități. Totul se întoarce în poziția inițială.
9) Hormonul se detașează de receptor chiar mai devreme:
- dacă concentrația hormonului din sânge este ridicată, atunci molecula următoare se va alătura receptorului după o perioadă scurtă de timp și mecanismul se va reporni rapid - procesele corespunzătoare sunt activate în celulă.
Mecanismul guanilat ciclaza nu a fost studiat în detaliu, dar se știe că funcționează atriopeptin (peptida atrială natriuretică), oxid nitric (NO) și alți compuși, încă puțin cunoscute.
Guanilat ciclaza mecanism de transducție a semnalului, în general, este similar cu adenilat ciclaza: după producerea unei molecule de semnalizare este percepută enzima guanilat semnal guanilat și apoi este transmis utilizând al doilea mesager GMPc. Aceasta afectează protein kinaza G, care fosforileaza anumite proteine decât kletki.No modifica activitatea, în contrast cu adenilat ciclazei, enzima are patru specii, dintre care trei sunt asociate cu membrana, a patra - citozolice:
formele legate de membrană ale guanilat ciclazei funcționează ca receptori cu activitate catalitică.
enzimă citosolică este un dimer și conține în hem compoziția sa, interactioneaza direct cu molecula de semnalizare citosolic (de exemplu, oxidul nitric). Un sistem care generează cGMP ca mediator secundar este conjugat cu guanilate ciclază. Această enzimă catalizează formarea cGMP din GTP (cum ar fi adenilat ciclaza). Moleculele CGMP pot activa sistemele de transport ale membranelor celulare sau pot activa proteina kinaza G dependentă de cGMP, care participă la fosforilarea altor proteine în celulă. Nucleotidele ciclice declanșează cascade de reacții ale mecanismelor de adenilat ciclază sau guanylat ciclază de reglare a activității enzimei. O moleculă a hormonului care activează receptorul poate "include" mai multe proteine G. Fiecare dintre ele, la rândul său, activează mai multe molecule de adenilat ciclază cu formarea a mii de molecule de cAMP sau cGMP. Intermediarul secundar rezultat amplifică semnalul de o mie de ori. Cresterea semnalului total este de 106 - 107 ori. Eliminarea semnalului hormonal se realizează prin scăderea concentrației mediatorului secundar. Reacțiile de conversie a cAMP sau cGMP în metaboliți inactivi ai AMP sau HMF catalizează enzimele fosfodiesterazei. Până în prezent, s-au obținut multe date despre faptul că cGMP are un rol independent în reglarea funcției celulare. În special, în rinichi și intestine, controlează transportul de ioni și schimbul de apă, în mușchiul inimii servește ca un semnal de relaxare etc. Guanilat ciclaza este deschis în multe organe (inimă, plămâni, rinichi, glande suprarenale, endoteliul intestinului, retinei etc ..), Indicând participarea largă la reglarea metabolismului intracelular mediat de cGMP. Membrane enzimă legată este activată prin receptorii extracelulari respective peptide scurte în hormonul particular peptidul natriuretic atrial.
Inositol trifosfatul este o substanță care derivă dintr-o fosfatidă complexă lipid-inozitol. Este format ca rezultat al enzimei speciale - fosfolipaza „C“, care este activat ca urmare a modificărilor conformaționale în receptor domeniul intracelular proteina de membrana. Operarea inozitolfosfatnoy sisteme de semnalizare transmembranare furnizează: R (receptor), fosfolipaza C, Gplc - proteine, care activează fosfolipaza C, proteine și enzime ale membranelor și citosol. Această enzimă hidrolizează legătura fosfoester într-o moleculă-fosfatidil inozitol-4,5-bifosfat și rezultat format diacylglycerol și inozitol trifosfat.
Este cunoscut faptul că formarea diacylglycerol și inositol trifosfat crește concentrația calciului ionizat din interiorul celulei. Aceasta conduce la activarea multor proteine dependente de calciu din interiorul celulei, incluzând activarea diferitelor proteine kinaze. Aici, ca și în activarea sistemului adenilat ciclaza, o etapă de transmitere a semnalului este fosforilarea proteinelor intracelulare, ceea ce conduce la un răspuns fiziologic al celulei la acțiunea hormonului (Exemplu - ACTH). In mecanismul fosfoinositid de semnalizare în celula țintă este implicată proteină specială de legare de calciu - calmodulin. Această proteină cu greutate moleculară mică (17 kDa), 30% constând din încărcate negativ aminoacizi (Glu, Asp), și, prin urmare, capabilă în mod activ lega Ca + 2. O moleculă de calmodulin are 4 situsuri de legare a calciului. După reacția cu Ca + 2 suferi modificări conformaționale molecula calmodulin si un complex de „Ca + 2-calmodulin“ devine capabil să regleze activitatea (alosteric inhiba sau activa) Multe enzime - adenilciclazei, fosfodiesteraza, Ca + 2, Mg + 2-ATPase și diferite protein kinaze. In diferite celule prin expunerea complexului „Ca + 2-calmodulin“ pe izozime aceeași enzimă (de exemplu, adenilat ciclaza tip diferit), în unele cazuri, există activare, iar în altele - inhibarea reacției formării cAMP. Aceste efecte diferite apar deoarece centrele alosterice izoenzime pot include diverși radicali amino și reacția lor la acțiunea complexului de Ca + 2-calmodulin va varia.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: