Трансмембранная передача информации с участием аденилатциклазной системы

Последовательность событий, приводящих к каталитической активации ферментов

1). 1 Гормон (Г) присоединяется к Rs-рецептору с образованием гормон-рецепторного комплекса, который через несколько Gs-белков активирует несколько аденилатциклаз (комплекс гормон-Ri-рецептор через Gi-белки ингибирует аденилатциклазы);

2). 1 Аденилатциклаза превращает тысячи АТФ в тысячи цАМФ;

3). 4 цАМФ обратимо присоединяясь к 2 рецепторным субъединицам R ПК А, вызывают диссоциацию протомеров ПК А с освобождением 2 активных каталитических субъединиц С и двух 2цАМФ-R;

4). 1 Субъединица С ПК А фосфорилирует сотни ферментов, что способствует их активации или ингибированию. Таким образом, сигнал 1 гормона в аденилатциклазной системе суммарно усиливается в 10⁶-10⁷ раз;

5). Миллионы активных ферментов превращают молекулы субстрата в продукты.

Инактивация аденилатциклазной системы осуществляется через ФДЭ и фосфотазу. ФДЭ разрушает цАМФ до АМФ, это приводит к самосборке субъединиц ПК А и ее инактивации. Фосфотаза инактивирует (активирует) фермент в реакции гидролитического дефосфорилирования.

Посредством стимуляции аденилатциклазной системы оказывают гормональное действие кортиколиберин, кальцитонин, соматолиберин, ВИП, глюкагон, вазопрессин (через V₂ рецепторы), ЛГ, ФСГ, ТТГ, хорионический гонадотропин, АКТГ, паратгормон, простагландины типа Е, D и I, адренергические катехоламины (через b₁и b₂ рецепторы).

Трансмембранная передача информации с участием инозитолтрифосфатной системы

субстрат

продукт

Последовательность событий, приводящих к каталитической активации ферментов

1). Гормон (Г) присоединяется к R-рецептору с образованием гормон-рецепторного комплекса, который через G-белок активирует фосфолипазу С;

2). Фосфолипаза С расщепляет фосфатидилинозитол-4,5-дифосфат (ФИФ₂) клеточной мембраны на инозитолтрифосфат (ИФ₃) и диацилглицерин (ДАГ);

3). ИФ₃ присоединяясь к рецептору на мембране ЭПР, открывает кальциевые каналы, выпуская Са²⁺ из ЭПР в цитоплазму;

4). Са²⁺, ДАГ и фосфотидилсерин активируют ПК С, которая превращает субстрат в продукт.

5). 4 Са²⁺ присоединяются к кальмодулину, способствуя присоединению кальмодулина к ферменту и образованию активного комплекса 4Са²⁺-кальмодулин-фермент, который превращает субстрат в продукт.

Инактивация инозитолтрифосфатной системы осуществляется кальциевыми насосами, которые откачивают Са²⁺ из цитоплазмы.

Посредством стимуляции инозитолтрифосфатной системы оказывают гормональное действие гонадолиберин, тиролиберин, дофамин, тромбоксаны А₂, эндоперекиси, лейкотриены, агниотензин II, эндотелин, паратгормон, нейропептид Y, адренергические катехоламины (через a₁ рецепторы), ацетилхолин, брадикинин, вазопрессин (через V₁ рецепторы).

Трансмембранная передача информации с участием цитоплазматических и ядерных рецепторов

Через цитоплазматические и ядерные рецепторы действуют кортикоиды, половые и тиреоидные гормоны.

Последовательность событий, приводящих к активации транскрипции и биосинтезу ферментов:

1). Освобождаясь от белка, гормон самостоятельно проходит клеточную мембрану и в цитоплазме присоединяется к цитоплазматическому рецептору с образованием гормон-рецепторного комплекса;

2). Гормон-рецепторный комплекс мигрирует в ядро, где присоединяется к регуляторной нуклеотидной последовательности в ДНК – энхансером или сайленсером.

3). При взаимодействии с энхансером увеличивается, а с сайленсером уменьшается доступность промотора для РНК-полимеразы, соответственно меняется скорость транскрипции мРНК и трансляции новых ферментов;

4). Ферменты превращают субстраты в продукты.

Иногда, гормон самостоятельно проникает в ядро, где соединяется с ядерным рецептором, образуя гормон-рецепторный комплекс. Этот комплекс также присоединяется к ДНК, запускает или блокирует процесс транскрипции мРНК и трансляции новых ферментов.

Изменение количества ферментов и интенсивности метаболизма под действием стероидных и териоидных гормонов происходит в течение нескольких часов.

19