Внутриклеточные сигнальные молекулы-«вторичные посредники»: Внутриклеточные сигнальные молекулы-«вторичные посредники»



Дата16.07.2017
өлшемі445 b.





Внутриклеточные сигнальные молекулы-«вторичные посредники»:

  • Внутриклеточные сигнальные молекулы-«вторичные посредники»:

  • циклические нуклеотиды (цАМФ, цГМФ)

  • ферменты, участвующие в синтезе циклических нуклеотидов

  • инозитолтрифосфат

  • кальций-связывающий белок - кальмодулин,

  • Ca 2+

  • протеинкиназы-ферменты фосфорилирования белков









Десенсибилизация – это процесс, приводящий к снижению клеточного при длительном воздействии сигнала одинаковой силы.

  • Десенсибилизация – это процесс, приводящий к снижению клеточного при длительном воздействии сигнала одинаковой силы.





Ионотропные (а)

  • Ионотропные (а)

  • Метаботропные (б,в)



  • Представляют собой мембранные каналы, открываемые или закрываемые при связывании с лигандом, что приводит к ионному току через канал.

  • N-холинорецептор - располагается в постсинаптической мембране нервно-мышечных синапсов

  • Активация рецептора происходит при его взаимодействии с ацетилхолином.

  • Ацетилхолин синтезируется в цитоплазме окончаний нейронов из холина и ацетилкоэнзима А (ацетил КоА) при участии цитоплазматического фермента холинацетилтрансферазы.

  • Холин в свою очередь образуется в теле нейрона, ацетил Ко-А в митохондриях окончаний.

  • Депонируется ацетилхолин в синаптических пузырьках (везикулах), в каждом из которых находится несколько тысяч молекул ацетилхолина.



5 интегральных белковых субъединиц (2α, β, γ, δ), которые окружают ионный натриевый канал.

  • 5 интегральных белковых субъединиц (2α, β, γ, δ), которые окружают ионный натриевый канал.

  • Взаимодействовать с ацетилхолином способны только α-субъединицы



Нервные импульсы вызывают высвобождение ацетилхолина в синаптическую щель, после чего он взаимодействует с холинорецепторами.

  • Нервные импульсы вызывают высвобождение ацетилхолина в синаптическую щель, после чего он взаимодействует с холинорецепторами.

  • Соединение ацетилхолина с N-холинорецептором приводит к открытию ионного канала.

  • Резкое изменение концентрации Na+ приводит к развитию потенциала действия и мышца сокращается

  • Ацетилхолин быстро гидролизуется ферментом ацетилхолинэстеразой.

  • Образовавшийся холин в значительном количестве (50%) захватывается пресинаптическими окончаниями, транспортируется в цитоплазму, где вновь используется для биосинтеза ацетилхолина. Остальная его часть поступает в кровь.









Представляют собой трансмембранные белки, имеющие 7 трансмембранных доменов, внеклеточный N-конец и внутриклеточный C-конец.

  • Представляют собой трансмембранные белки, имеющие 7 трансмембранных доменов, внеклеточный N-конец и внутриклеточный C-конец.

  • Сайт связывания с лигандом находится на внеклеточной поверхности, домен связывания с G-белком — вблизи C-конца в цитоплазме.



Представляет собой гетеротример, состоящий из α , β, γ субъединиц.

  • Представляет собой гетеротример, состоящий из α , β, γ субъединиц.

  • Обладает ГТФ-азной активностью





АДЕНИЛАТЦИКЛАЗНАЯ СИСТЕМА

  • АДЕНИЛАТЦИКЛАЗНАЯ СИСТЕМА

  • ФОСФОИНОЗИТИДНАЯ СИСТЕМА

  • Компоненты аденилатциклазной системы:

  • мембранный белок-рецептор

  • G-белок

  • Аденилатциклаза (фермент)

  • Гуанозинтрифосфат (ГТФ)

  • Протеинкиназы

  • АТФ.





До момента действия гормона компоненты находятся в диссоциированнном состоянии. После образования комплекса сигнальной молекулы (гормон) с белком-рецептором происходят изменения конформации G-белка В результате одна из субъединиц G-белка (альфа) приобретает способность связываться с ГТФ ГДФ, связанная с белком обменивается  на ГТФG белок распадается на α- и β,γ-субъединицы.

  • До момента действия гормона компоненты находятся в диссоциированнном состоянии. После образования комплекса сигнальной молекулы (гормон) с белком-рецептором происходят изменения конформации G-белка В результате одна из субъединиц G-белка (альфа) приобретает способность связываться с ГТФ ГДФ, связанная с белком обменивается  на ГТФG белок распадается на α- и β,γ-субъединицы.

  • Комплекс “G-белок-ГТФ” активирует аденилатциклазу.

  • Аденилатциклаза начинает активно превращать молекулы АТФ в ц-АМФ.



ц-АМФ активирует ферменты – протеинкиназы , которые катализируют реакции фосфорилирования различных белков (ферменты, ядерные белки, мембранные белки) с участием АТФ. В результате чего изменяется активность фосфорилированного белка - белки могут становиться функционально активными или неактивными. Такие процессы будут приводить к изменениям скорости биохимических процессов в клетке-мишени.

  • ц-АМФ активирует ферменты – протеинкиназы , которые катализируют реакции фосфорилирования различных белков (ферменты, ядерные белки, мембранные белки) с участием АТФ. В результате чего изменяется активность фосфорилированного белка - белки могут становиться функционально активными или неактивными. Такие процессы будут приводить к изменениям скорости биохимических процессов в клетке-мишени.

  • Активация аденилатциклазной системы длится очень короткое время. После гидролиза ГТФ до ГДФ альфа-субъединица отсоединяется от аденилатциклазы и G-белок восстанавливает свою конформацию (происходит реассоциация субъединиц)

  • активация аденилатциклазы прекращается

  • прекращается реакция образования цАМФ

  • фермент – фосфодиэстераза катализирует реакцию гидролиза оставшихся ц-АМФ до АМФ.

  • клеточный ответ прекращается







Структура:

  • Структура:

  • трансмембранные белки с одним мембранным доменом.

  • Как правило, гомодимеры, альфа- и бета-субъединицы которых связаны дисульфидными мостиками.

  • Лиганды: инсулин, факторы роста.



Инсулин с высокой специфичностью связывается и распознаётся α-субъединицей рецептора, которая при присоединении гормона изменяет свою конформацию.

  • Инсулин с высокой специфичностью связывается и распознаётся α-субъединицей рецептора, которая при присоединении гормона изменяет свою конформацию.

  • Это приводит к появлению тирозинкиназной активности у субъединицы β, что запускает разветвлённую цепь реакций по активации ферментов, которая начинается с аутофосфорилирования рецептора.



На промежуточном этапе происходит образование вторичных посредников (диацилглицеролов и инозитолтрифосфата) одним из эффектов которых является активация фермента — протеинкиназы С

  • На промежуточном этапе происходит образование вторичных посредников (диацилглицеролов и инозитолтрифосфата) одним из эффектов которых является активация фермента — протеинкиназы С

  • Протеинкиназа С обладает способностью фосфорилировать ферменты, что вызывает изменения во внутриклеточном обмене веществ.



В результате происходит включение в клеточную мембрану цитоплазматических везикул, содержащих белок-переносчик глюкозы GLUT 4

  • В результате происходит включение в клеточную мембрану цитоплазматических везикул, содержащих белок-переносчик глюкозы GLUT 4

  • GLUT 4 обеспечивает поступление глюкозы в клетку.



растворимые ДНК-связывающие белки

  • растворимые ДНК-связывающие белки

  • не связаны с плазматической мембраной, локализованы в цитоплазме или в ядре клетки

  • Лиганды: стероидные и тиреоидные гормоны (щитовидной железы), ретиноиды, витамин D. Лиганды являются липофильными и способны проникать через мембрану внутрь клетки





C-терминальный домен (гормон-связывающий домен)

  • C-терминальный домен (гормон-связывающий домен)

  • Центральный домен (ДНК-связывающий)

  • N-терминальный домен (активирующий транскрипцию гена-мишени)



Проникновение гормона через билипидный слой мембраны

  • Проникновение гормона через билипидный слой мембраны

  • Образование комплекса гормон-рецептор

  • Взаимодействие комплекса с регуляторным участком ДНК.

  • Увеличение (уменьшение) скорости транскрипции и трансляции структурных генов

  • Синтез белков (в том числе ферментов), которые влияют на метаболизм и функциональное состояние клетки.









Достарыңызбен бөлісу:


©stom.tilimen.org 2019
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет