Циклічний аденозинмонофосфат, цАМФ. цАМФ в регуляції функції клітини » I-MEDIC

Медичні статті » Фізіологія » Циклічний аденозинмонофосфат, цАМФ. цАМФ в регуляції функції клітини

Циклічний аденозинмонофосфат, цАМФ. цАМФ в регуляції функції клітини

Останнім часом доведено, що циклічний аденозинмонофосфат (цАМФ), Похідне основного джерела енергії в організмі- АТФ, Є важлива друга посередником. Складна ланцюг реакцій, показана на рис. 1.15 починається з рецептора Rs на зовнішній поверхні плазматичної мембрани, який може служити місцем специфічного зв'язування для різних медіаторів і гормонів. Після зв'язування із специфічною «стимулюючої» молекулою Rs змінює свою конформацію; ці зміни впливають на білок Gs на внутрішній поверхні мембрани таким чином, що стає можливою активація останнього внутрішньоклітинним гуанозінтріфосфата (ГТФ). Активоване білок Gs, в свою чергу, стимулює фермент на внутрішній поверхні мембрани-аденілатциклазу (АЦ), яка каталізує утворення цАМФ з АТФ. Водорозчинний цАМФ і є посередником, передає ефект стимуляції позаклітинного рецептора Rs до внутрішніх структурам клітини.

Рис. 1.15. Ланцюг реакцій за участю внутрішньоклітинного посередника цАМФ (циклічного аденозінмонофос-фата). Збуджувальних або гальмівних зовнішні сигнали активують мембранні рецептори Rs або R Ці рецептори регулюють процес зв'язування G-білків з внутрішньоклітинним ГТФ (гуанозінтріфосфата), стимулюючи або пригнічуючи тим самим внутрішньоклітинну аденілатциклазу (АЦ). Підсилює фермент АЦ перетворює аденозинтрифосфат (АТФ) в цАМФ, який потім за участю фосфодіестерази розщеплюється до АМФ. Вільний цАМФ дифундує в клітку і активує аденілаткіназа (А-кіназу), вивільняючи її каталітичну субодиницю С, яка каталізує фосфорилювання внутрішньоклітинних білків, тобто формує кінцевий ефект позаклітинного стимулу. На схемі показані також фармакологічні препарати і токсини, які запускають (+) або інгібують (-) деякі реакції (по[8]Із змінами)

Паралельно зі стимуляції ланцюгом реакцій за участю Rs можливо зв'язування гальмівних медіаторів і гормонів з відповідним рецептором Ri, який знову-таки через ГТФ-активи-руемой білок Gi; інгібує АЦ і, таким чином, продукцію цАМФ. Діффундіруя в клітку, цАМФ реагує з аденілаткіназа (А-кіназа); при цьому вивільняється субодиниця С, яка каталізує фосфорилювання білка Р. Це фосфорилювання переводить білки в активну форму, і тепер вони можуть проявити своє специфічне регулює дію (наприклад, викликати деградацію глікогену). Ця складна регуляторна система надзвичайно ефективна, так як кінцевим результатом є фосфорилювання безлічі білків, тобто регуляторний сигнал проходить ланцюг з великим коефіцієнтом посилення. Зовнішні медіатори, які зв'язуються з рецепторами Rs і Ri, специфічними для кожного з них, надзвичайно різноманітні. Адреналін, зв'язуючись з Rs або Ri, бере участь в регуляції метаболізму ліпідів і глікогену, а також у посиленні скорочення серцевого м'яза і в інших реакціях.

Тиреотропний гормон, Активуючи Rss, стимулює виділення щитовидної залозою гормону тироксину, а простагландин I гальмує агрегацію кров'яних пластинок. Інгібіторні ефекти, в тому числі адреналіну, опосередковані через Ri, виражаються в уповільненні ліполізу. Таким чином, система цАМФ-це багатофункціональна внутрішньоклітинна регуляторна система, яка може точно контролюватися позаклітинними стимуляції і інгібіторної сигнальними речовинами.

...