effettori di g proteine. struttura delladenilato ciclasi (9 isoforme clonate) simile alla guanilato...
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G protein subunit Effectors
Gs Adenylyl cyclase ( )
Gi/o Adenylyl cyclase ( )
Ca2+ channelsK+ channelsPLA2
Gq PLC
G12/13 Na+/H+ exchanger
Ca2+ channelsK+ channelsPLC
Effettori di G proteine
STRUTTURA DELL’ADENILATO CICLASI
(9 ISOFORME CLONATE)
SIMILE ALLA GUANILATO CICLASI
ADENILATO CICLASI
Attivazione:
AZIONE DEI RECETTORI -ADRENERGICI TRAMITE Gs
1. La subunità attivata di Gs forma un complesso con l’Adenilato Ciclasi, per catalizzare la conversione dell’ATP ——> 3'-5'-cAMP
• L’Adenilato Ciclasi è una proteina transmembrana e rimane in membrana durante questa conversione.
2. Dopo, l’AMPc attiva la Protein Kinasi A (PKA), che a sua volta fosforila altri enzimi bersaglio per modificare in qualche modo il metabolismo o l’attività enzimatica della cellula.
3. Quindi, una fosfodiesterasi velocemente demolisce l’AMPc, interrompendo l’attivazione della Protein Kinasi A.
ADENILATO CICLASI
Inattivazione:
AZIONE DEI RECETTORI -ADRENERGICI TRAMITE Gi
La subunità di Gi forma un complesso con l‘Adenilato ciclasi, per inibire la conversione dell’ATP ———> 3'-5'-cAMP
Gs-alfafosfodiesterasi
Regolazione dei livelli di AMP ciclico:viene demolito dall’enzima fosfodiesterasi
L’attivazione della fosfodiesterasi avviene per fosforilazione attraverso una via avviata dall’insulina
L’inibizione della fosfodiesterasi avviene grazie al GMP ciclico o per mezzo della metilxantina
• Tossina del Colera – Ribosila la subunità di Gs, bloccandola nello
stato attivato. RISULTATO = overproduzione di cAMP.
• Tossina della Pertosse – Blocca l’attivazione della subunità di Gi.
RISULTATO = inibizione dell’inibizione della sintesi di cAMP.
• Metilxantina -- Caffeina -- Inibiscono la fosfodiesterasi. RISULTATO = Livelli più alti di cAMP nella cellula.
• Forscolina – attivazione diretta dell’adenilato ciclasi
Tools farmacologici nello studio dell’AC
Isoforme dell’adenilato ciclasi di mammifero
Sunahara RK, Taussig R. Isoforms of mammalian adenylyl cyclase: multiplicities of signaling. Mol Interv. 2002 Jun;2(3):168-184.
FOSFOLIPASI-C
Attivazione:
AZIONE DEI RECETTORI 1-ADRENERGICI TRAMITE Gq
La Subunità- attivata (vi sono isoforme che legano la Subunità- !) forma un complesso con la Fosfolipasi-C, per tagliare un LIPIDE - il Fosfatidilinositolo-4,5-difosfato - in due diverse parti:
•Diacilglicerolo (DAG)
•Inositolo Trifosfato (IP3)
Trasduzione del segnale intracellulareindotto dalla cascata del PIP2
Diacilglicerolo (DAG)
Il DAG rimane in membrana e stimola la Protein Kinasi C (PKC) a fosforilare enzimi bersaglio Ca+2-dipendenti.
Tools farmacologici:
Esteri del Forbolo mimano le azioni del DAG e quindi attivano la Protein Kinasi C.
Inositolo Trifosfato (IP3)
L’IP3 và al RE, dove stimola il rilascio di Ca+2.
Tools farmacologici:
Litio inibsce la degradazione dell’IP3 inibendo le fosfatasi. Ciò
mantiene i canali del Ca+2 del RE aperti più a lungo. RISULTATO = concentrazione intracellulare di calcio più elevata.
Calcio
Attiva la Protein Kinasi C (PKC) cosicchè può fosforilare enzimi bersaglio.
Attiva la Ca+2-Calmodulina Kinasi per fosforilare altri enzimi bersaglio.
Isoforme diverse della Fosfolipasi C possono essere attivate da subunità diverse di Gq
La cascata dei fosfoinositidi sfrutta piccole quantità di fosfatidilinositolo 4,5-difosfato della membrana plasmatica. Questo glicerofosfolipide fortemente carico è il principale substrato di diverse isoforme di fosfolipasi C. Uno dei prodotti, l’inositol 1,4,5-trifosfato diffonde verso il reticolo endoplasmatico, si lega a canali ionici chemio-dipendenti, e stimola l’efflusso di calcio dal lume del RE nel citosol. Il calcio citosolico può legarsi alla calmodulina e activare una classe di protein kinasi (PK CaM-dipendente). Il calcio citosolico può legarsi, assieme al diacilglicerolo, ad un’altra protein kinasi (protein kinasi C, PKC).
fosfolipasi C-
fosfatidilinositolo 4-5 difosfatoinositolo-P3 diacilglicerolo
Gq-alfabeta-gammareticolo
endoplasmico liscio
fosfolipasi C-