ЦиклоАМФ является наиболее популярным мессенджером

Циклический АМФ (циклоАМФ, цАМФ) образуется в клетке, когда действуют гормоны гипофиза (ТТГ, ЛГ, МСГ, ФСГ. АКТГ), кальцитонин, соматостатин, глюкагон, паратгормон, адреналин (через α2- и β-адренорецепторы), вазопрессин (через V2-рецепторы).

Механизм наработки цАМФ связан с активацией фермента аденилатциклазы и называется аденилатциклазный механизм:.

Аденилатциклазный механизм
Общая схема аденилатциклазного механизма действия гормонов

Этапы передачи сигнала

Этапы аденилатциклазного механизма

Этапы передачи сигнала выглядят следующим образом:

1. Взаимодействие лиганда с рецептором приводит к изменению конформации последнего. Это изменение передается на G-белок (GTP, ГТФ-зависимый), который состоит из трех субъединиц (α, β и γ), α-субъединица связана с ГДФ. 

В составе G-белков α-субъединицы бывают двух типов по отношению к аденилатциклазе: активирующие αs и ингибирующие αi
Например, в случае действия адреналина с активирующей субъединицей αs взаимодействуют β-адренорецепторы, с ингибирующей – α2-адренорецепторы.

2. В результате взаимодействия с рецептором β- и γ-субъединицы отщепляются, одновременно на α-субъединице ГДФ заменяется на ГТФ.

3. Активированная таким образом αs-субъединица стимулирует аденилатциклазу, которая начинает синтез цАМФ. Если в действо была вовлечена αi-субъединица, то она ингибирует аденилатциклазу, все останавливается.

4. Циклический АМФ (циклоАМФ, цАМФ) – вторичный мессенджер – в свою очередь связывается с регуляторными (R) субъединицами протеинкиназы А и вызывает их диссоциацию от каталитических. В результате каталитические (C) субъединицы становятся активными.

Протеинкиназа А (ПК А) фосфорилирует ряд ферментов, среди которых киназа фосфорилазы гликогена, гликогенсинтаза, гормончувствительная липаза, транскрипционный фактор CREB (cAMP-response element-binding protein).

5. Наработка цАМФ продолжается некоторое время, пока α-субъединица, которая является ГТФ-азой, отщепляет фосфат от ГТФ.

6. Как только ГТФ превратился в ГДФ, то α-субъединица инактивируется, теряет свое влияние на аденилатциклазу, обратно соединяется с β- и γ-субъединицами.

7. Все возвращается в исходное положение.

Гормон отрывается от рецептора еще раньше: 

  • если концентрация гормона в крови велика, то следующая его молекула присоединится к рецептору через малый промежуток времени и повторный запуск АЦ-механизма произойдет быстро – в клетке активируются соответствующие процессы.
  • если гормона в крови мало – для клетки наступает некоторая пауза, изменения метаболизма нет.

Остановка АЦ-механизма

Очевидно, что находящийся в цитозоле цАМФ должен своеременно удаляться, чтобы гормональный сигнал не оказывал избыточное воздействие. Для ликвидации цАМФ (и циклоГМФ) в клетках присутствуют различные фосфодиэстеразы, "открывающие" созданный фосфатом цикл. 

Фосфодиэстераза

Снижение активности цАМФ-фосфодиэстеразы вызывается глюкокортикоидами, что усиливает действие адреналина при стрессе, и кофеином, что обусловливает его адреналиноподобные эффекты, а именно гипергликемию, ино- и хронотропный эффект на сердце, расширение сосудов скелетных мышц и головного мозга.

Активация фосфодиэстеразы вызывается инсулином, также быстро и обратимо обеспечивается ионами Cа2+ либо непосредственно, либо через гуанилатциклазный механизм.

Клеточные фосфодиэстеразы отличаются друг от друга внутриклеточной и органной локализацией, структурой и молекулярной массой, сродством к цГМФ и цАМФ. В связи с этим выделяют 11 типов фосфодиэстераз, среди них, например, Са2+-зависимые, цГМФ-регулируемые, цАМФ- и цГМФ-специфичные.
Top.Mail.Ru
-->