Учебное пособие Красноярск сфу 2019 (07) ббк

54
Глава 5 
Са
2+
-ПОЛИФОСФОИНОЗИТИДНАЯ
МЕССЕНДЖЕРНАЯ СИСТЕМА
5.1. Характеристика сигнальной системы
По сравнению с аденилатциклазной мессенджерной систе-
мой полифосфоинозитидная (ПФИ) система имеет бóльшую сте-
пень сложности. Начальный (трансмембранный) этап передачи 
гормонально- нейромедиаторного сигнала внутрь клетки в целом 
имеет сходство с системой цАМФ-АЦ. В обеспечении этого про-
цесса участвует рецептор плазматической мембраны, Gq-белок 
и ключевой фермент каскада — фосфолипаза С, которая генери-
рует вторичные мессенджеры.
Между рецепторами и G-белками Са
2+
-ПФИ и АЦ систем 
имеется значительное функциональное и структурное сходство. 
В то же время на уровне ферментов, катализирующих реакции 
образования вторичных мессенджеров, между каскадами есть су-
щественные различия.
Связывание гормона с рецептором приводит к активации 
G-белка (Gq), который активирует фосфолипазу С (ФЛС) по ме-
ханизму, аналогичному активации аденилатциклазы. Фосфоли-
паза С гидролизует фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфат (ФИФ
2
) 
до инозитол-3-фосфата и диацилглицерола.
Характерная черта ПФИ-системы — образование на первом 
этапе трансмембранной передачи одновременно двух посредни-
ков: инозитол-1,4,5-трифосфата и диацилглицерола, дающих на-
чало двум главным взаимодополняющим друг друга ветвям про-
цесса сигнальной трансдукции.
ИФ3 является водорастворимым вторичным мессенджером, 
он диффундирует в цитоплазму и вызывает освобождение Са
2+
из внутриклеточных депо (ЭПР, митохондрии). ДАГ — гидрофобен 

55
и, видимо, способен лишь к латеральной диффузии в составе 
плазматической мембраны. ДАГ остается в плазматической мем-
бране. Он активирует протеинкиназу С (ПКС). Для этого также 
необходимы кислый фосфолипид фосфатидилсерин (ФС) и Са
2+
. 
Повышение концентрации Са
2+
в цитоплазме клеток при актива-
ции Са
2+
-ПФИ системы приводит к транслокации из цитоплазмы 
в клеточную мембрану протеинкиназы С. Это способствует ее ак-
тивации ДАГ совместно с промотором фосфатидилсерином, яв-
ляющимся неотъемлемым мембранным компонентом.
Рис. 25. Са
2+
-полифосфоинозитидная мессенджерная система
(Северин, 2011)

56
Кроме того, ионы Са
2+
образуют комплекс с Са
2+
-связываю-
щим белком кальмодулином (КМ). Комплекс Са
2+
-КМ активирует 
протеинкиназу (Са
2+
-КМ-зависимая протеинкиназа), фосфори-
лирующую ряд неактивных белков. Они активируются — возни-
кает клеточный ответ (рис. 25).
На заключительном этапе передачи сигнала — фосфорили-
ровании эффекторных белков — также можно выделить ряд мо-
ментов, отличающих цАМФ-зависимую ПКА от основных анало-
гичных ферментов Са
2+
-ПФИ-каскада: ПКС и Са
2+
-КМ-зависимой 
протеинкиназы.
• Во-первых, отличаясь по субстратной специфичности, они 
могут фосфорилировать различные белки.
• Во-вторых, и это особенно важно, в пределах одного 
и того же белка перечисленные виды протеинкиназ фосфорили-
руют различные участки, что обеспечивает качественно разные 
по своей направленности ответы.

жүктеу/скачать 7,51 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: