2. Протеїнкіназа а – цАмф-залежна протеїнкіназа а (пка)

Циклічний АМФ може прямо активувати певні типи іонних каналів у плазматичній мембрані деяких високоспеціалізованих клітин, але у більшості тваринних клітин його ефекти обумовлені, головним чином, активацією цАМФ-залежної протеїнкінази (РКА). Цей ензим каталізує вибіркове перенесення термінальної фосфатної групи із АТР на ОН-групи серину або треоніну білків-мішеней, регулюючи у такий спосіб їхню активність.

РКА зустрічається у всіх тваринних клітинах і відповідає, як вважають, за ефекти циклічного АМФ у більшості з них. Субстрати РКА різняться залежно від типу клітин, що пояснює таку помітну різницю в ефектах, які для них виявляє циклічний АМФ.

У неактивному стані РКА утворена комплексом двох каталітичних і двох регуляторних субодиниць

Рис. 16 – Активація сАМФ - залежної протеїнкінази.

[1 – неактивна РКА; 2 – циклічний АМФ; 3 – регуляторна субодиниця; 4 – неактивна каталітична субодиниця; 5 – комплекс циклічного АМФ із регуляторними субодиницями; 6 – активні каталітичні субодиниці].

Зв'язування циклічного АМФ із регуляторними субодиницями викликає зміну їхньої конформації й дисоціацію від комплексу. Вивільнені каталітичні субодиниці активуються й можуть фосфорилювати молекули специфічних білків-субстратів (рис. 16). Регуляторні субодиниці РКА також важливі для локалізації кінази всередині клітини. Спеціальні білки, що заякорюють РКА одночасно зв'язуються з ними і мембраною або компонентом цитоскелету, таким чином прив'язуючи ензимний комплекс до певного субклітинного компартменту. Деякі з білків-якорів також зв'язують інші кінази і фосфатази, утворюючи сигнальний комплекс.

2. Фосфоліпаза с. Інозитолфосфоліпідний та диацилгліцерол залежний сигнальний шлях

   1. Фосфоліпаза С

Багато сполучених із G-білками рецепторів виявляють свої ефекти, головним чином, через G-білки, які активують зв'язаний із плазматичною мембраною ензим фосфоліпазу С-<beta>. Деякі відповіді,які активуються такимшляхом,перелічені у таблиці 3.

Таблиця 3 – Відомі клітинні відповіді, уяких сполучені із G-білками рецептори активують інозитолфосфоліпідний сигнальний шлях.

Тканина-мішень	Сигнальна молекула	Основна відповідь
Печінка	вазопресин	розпад глікогену
Підшлункова залоза	ацетилхолін	секреція амілази
Гладенькі м'язи	ацетилхолін	скорочення
Тромбоцити	тромбін	агрегація

Фосфоліпаза діє на інозитолфосфоліпід (фосфоінозитид), який називається фосфатіділінозитол-4,5-біфосфатом [PI(4,5)P2] і в невеликих кількостях міститься у внутрішній частині ліпідного бішару плазматичної мембрани. Рецептори, які діють за допомогою цього інозитолфосфоліпідного сигнального шляху, головним чином, активують G-білок G_q, який у свою чергу активує фосфоліпазу

С-<beta>, дуже подібно до того, як G_s активує аденілілциклазу. Активована фосфоліпаза розщеплює РІ(4,5)Р₂ з утворення двох продуктів: інозитол-1,4,5-трифосфату і диацилгліцеролу. На цьому кроці сигнальний шлях розгалужується на дві гілки (рис.17).

Рис. 17 – Дві гілки інозитолфосфоліпідного шляху.

Активований рецептор стимулює ензим, зв'язаний із плазматичною мембраною — фосфоліпазу С-<beta>через G -білок. Залежно від ізоформи ензиму, він може активуватися

<alpha>-субодиницею G_q, як показано, <beta><gamma>-комплексом іншого G -білка, абообома. При гідролізі PI (4,5) P₂ активованою фосфоліпазою С-<beta> утворюються два внутрішньоклітинні медіатори. Інозитол-1,4,5-трифосфат (ІР₃), який дифундує через цитозоль і вивільняє Са²⁺ з ендоплазматичного ретикулуму, зв'язуючись з ІР 3 - залежними Са²⁺ -каналами, розташованими уній, і відкриваючи їх. Значний електрохімічний градієнт Са²⁺ спричиняє витікання Са²⁺ через мембрану у цитозоль. Диацилгліцерол залишається у плазматичній мембрані і, разом із фосфатиділсерином і Са²⁺ активує протеїнкіназу С. Вона переміщається з цитозолю до цитозольного боку плазматичної мембрани. Із 11 або більше різних ізоформ РКС у ссавців принаймні 4 активуються диацилгліцеролом.

[1 – сигнальна молекула; 2 – рецептор, сполучений із G

–білком; 3 – активована фосфоліпаза С -<beta>; 4 – РІ-4,5-біфосфат [PI (4,5)P₂]; 5 – диацилгліцерол; 6 – активована <alpha>-субодиниця G_q; 7

– інозитол-1,4,5-трифосфат (ІР₃); 8 – активована протеїнкіназа С; 9 – відкритий ІР₃-залежний Са²⁺ - канал; 10 – цистерна ендоплазматичного ретикулуму].

2. Інозитол-1,4,5-трифосфат (ІР₃) – другий посередник Інозитол-1,4,5-трифосфат (ІР₃) — це мала водорозчинна молекула, яка після утворення у плазматичній мембрані швидко дифундує у цитозоль. Досягнувши ендоплазматичного ретикулуму (ER), IP3 зв'язується з ІР3-залежними каналами вивільнення Ca²⁺ у мембрані ER і відкриває їх. Ca²⁺, який зберігається в ER, вивільняється через відкриті канали, швидко збільшуючи свою концентрацію у цитозолі (рис. 19). Щоб припинити початкову

відповідь наCa²⁺,діють кількамеханізмів:

1. ІР₃ швидко дефосфорилюється до ІР2 специфічними фосфатазами;

2. ІР₃ фосфорилюється до ІР4, який може виконувати роль іншого внутрішньоклітинного медіатора;

3. Ca²⁺, який потрапив у цитозоль, швидко викачується з нього, переважно назовні клітини.