Стр. 186 - Северин С.Е. (ред.) Биологическая химия с упражнениями и зад

Упрощенная HTML-версия

183
Взаимодействие а
5
-ГТФ с регуляторным центром аден илатц11клазы
изменяет конформацию фермента, приводит к его активации и увеличению
скорости образования вторичного мессенджера
-
цикли•1ескоrо аденозин-
3',5'-монофосфата (цАМФ) из АТФ. В клетке повышается концентрация
цАМФ. Молекулы цАМФ могут обратимо соедин яться с регуляторными
субъединицами протеинки иазы А (ПКА), которая состоит из двух регуля­
торных
(R)
и двух каталитических (С) субъединиц-
(R
2
C
2 ).
Ком плекс
R
2
C
2
ферментативной активностью не обладает. Присоединен ие цАМФ к регу­
ляторным субъединицам вызывает изменение их конформации и потерю
комплементарности к С-субъединицам. Каталитические субъединицы nри­
обретают ферментативную активность.
Активная nротеинки иаза А с помощью АТФ фосфорил ируст специфи­
ческие белк и по остаткам серина и треонина. Фосфорил ирооание бел ков
и ферментов nовышает или nонижает их активность, поэтому изменяете~•
скорость метабол ических nроцессов, в которых они у•1 аствуют.
Активация сигнальной молекулой рецеnтора
Ri
стимулирует функциони­
рование G ;-бел ка , которое nротекает по тем же nравилам ,
'ITO
и дл я G
5
-белка.
Но nри взаимодействии субъединицы а;-ГТФ с аденилатциклазой активность
фермента снижается.
Инактивация аденилатциклазы и протеинкииазы А
а
5
-Субъединица в комnлексе с ГТФ при взаимодействии с аденилатцик­
лазой начинает nроявлять ферментативную ( ГТФ-фосфатазную) актив­
ность, она гидролизуст ГТФ. Образующаяся молекула ГДФ остается в
активном центре а,-субъедини цы, изменяет ее конформацию и уменьшает
сродство к АЦ. Комплекс
AU
и а
5
-ГДФ диссоциирует, а
5
-ГДФ включается в
G
5
-белок. Отделение а
5
-ГДФ от аденилатциклазы инактивирует фермент и
синтез цАМФ nрекращается.
Фосфодиэстераза
-
i<Заякоренный• фер~1ент цитоплазматической мембра­
ны гидрол изуст образовавшисся ранее молекулы uАМФ до АМФ. Снижение
концентрации цАМФ в клетке вызывает расщеnление комnлекса цАМФ
4
R
2
и nовышает сродство
R-
и С-субъединиц, образуется неактивная форма ПКА.
Фосфорилированные ферменты и белки nод действием фосфопротеиt•­
фосфатазы переходят в дефосфорилированную форму, изменяется их кон­
формация , активность и скорость процессов , в которых участвуют эти фер­
менты. В результате система приходит в исходное состояние и готова вновь
активироваться nри взаимодействии гормона с рецептором . Таким образом ,
обеспечи вается соответствие содержания гормона в крови и интенсивности
ответа клеток-мишеней .
3.
Участие аденилатциклазной системы в регуляции экспрессии генов. М ногие
белковые гормоны: глюкагон , вазопрессин , nаратгормон и др. , nередающие
свой сигнал посредством аденилатциклазной системы , могут не только вызвать
изменение скорости реакций nутем фосфорилирования уже имеющихся в клет­
ке ферментов, но и увеличивать или уменьшать их количество, регул ируя экс­
прессию генов (рис.
4.12).
Активная nротеинкииаза А может nроходить в ядро и
фосфорилировать фактор транскриnции
(CREB).
Присоединение фосфорного