W odróżnieniu od reakcji wytwarzających cAMP

HYDROLIZIE

 fosfolipidów inozytylowych zawsze 

TOWARZYSZY

ZWIĘKSZENIE STĘŻENIA 

Ca

2+

 

 

F

OSFATYDYLOINOZYTOL

 - PtIns

  kwaśny fosfolipid – składnik błon komórkowych

  Charakterystyczne jest występowanie kwasu arachi-

donowego w pozycji 2;

  Jest jedynym znanym fosfolipidem, który w obecności

ATP pod wpływem określonych kinaz 

ULEGA

FOSFORYLACJI

Powstają wtedy kolejno:

Fosfatydyloinozytylo(4) fosforan – [PtdIns(4)P]

Fosfatydyloinozytylo(4,5)bifosforan – [PtIns(4,5)P

2

]

 

 

P

RZEBIE WYDARZEŃ OD AKTYWACJI KOMÓRKI PRZEZ

AGONISTĘ DO HYDROLIZY FOSFOLIPIDÓW INOZYTYLOWYCH

Agonista oddziaływuje na receptor, który zmieniając swoją konformację

przekazuje sygnał poprzez białko G na FOSFOLIPAZĘ C

Fosfolipaza C  hydrolizuje PtdIns(4,5)P

2

Produktami rozpadu są 

DWA WTÓRNE PRZEKAŹNIKI

:

DIACYLOGLICEROL

 (DAG) i 

TRIFOSFOINOZYTOL

 (InsP

3

)

DAG pozostaje w plazmolemie

InsP

3

, zostaje uwolniony do cytozolu

 

 

P

RZEBIE WYDARZEŃ OD AKTYWACJI KOMÓRKI PRZEZ

AGONISTĘ DO HYDROLIZY FOSFOLIPIDÓW INOZYTYLOWYCH

DAG j

EST AKTYWATOREM KINAZY BIAŁKOWEJ 

C

  zwiększa jej powinowactwo do Ca

2+

 i zapewnia jej pełną aktywność

  już w fizjologicznych stężeniach tego jonu w cytosolu

InsP3 łączy się z odpowiednim RECEPTOREM

w błonie siateczki śródplazmatycznej

powodując uwolnienie do cytosolu Ca

2+

 zmagazynowanego w tych strukturach

 

 

P

RZEBIE WYDARZEŃ OD AKTYWACJI KOMÓRKI PRZEZ

AGONISTĘ DO HYDROLIZY FOSFOLIPIDÓW INOZYTYLOWYCH

 

 

I

NS

P

3

 

(

TRIFOSFOINOZYTOL

) 

W TZW

. CYKLU

 

INOZYTOLOWYM

ulega kolejnym defosforylacjom, aż do powstania INOZYTOLU (Ins)

To przekształcenie jest 

HAMOWANE PRZEZ JONY 

LITU

lit stosowany w leczeniu stanów maniakalno-depresyjnych

niekompetencyjnie hamuje inozytylomonofosfoesterazę

 

 

DAG wchodzi w cykl przekształceń zwanych CYKLEM

 

LIPIDOWYM

  W wyniku fosforylacji powstaje z niego kwas fosfatydowy (PA),

  który reaguje z CTP; powstały CDP-diacyloglicerol (CDP-DAG)

  reaguje z inozytolem (Ins) tworząc fosfatydyloinozytol (PtdIns).

  W wyniku dalszych fosforylacji powstaje z niego fosfatydyloinozyty-

lo(4)fosforan i fosfatydyloinozytylo(4,5) bifosforan, który czeka na działanie

agonistów itd.

Fosfolipaza A

2

 

 

Hydroliza PtdIns(4,5)P

2

 może zachodzić także 

BEZ UDZIAŁU BIAŁEK 

G

Jeżeli zachodzi z udziałem białek G (receptory R7G)

to aktywowana jest FOSFOLIPAZA C typu 

Inni agoniści  jak np. czynniki wzrostu (receptory z kinazą tyrozynową);

kinaza ta fosforyluje FOSFOLIPAZĘ C typu 

Oby

d wi

e  fo

s fo

lip

a zy

 C

 hy

d ro

liz

u ją

 Pt

d In

s (4

,5)

P

2

 do

 In

s P

3

 i D

AG

Kinazy tyrozynowe receptorów czynników wzrostu

mają zdolność także aktywacji 

3-kinazy fofatydyloinozytolu

 (PI-3K);

  powoduje ona dalszą fosforylacja PtdIns(4,5)P

2

 i powstaje PtdIns(3,4,5)P

3

 

 

D

WA GŁÓWNE SZLAKI PRZEKAZYWANIA INFORMACJI Z UDZIAŁEM

DWÓCH TYPÓW RECEPTORÓW W BŁONIE PLAZMATYCZNEJ

 

 

S

CHEMAT PRZEKSZTAŁCEŃ METABOLICZNYCH FOSFOINOZYTOLI

 

 

R

OLA 

I

NS

P

3

 W MOBILIZACJI 

Ca

2+

 W KOMÓRCE

M

OBILIZACJA 

C

A

2+

 W KOMÓRCE 

– 

PROCES DWUFAZOWY

1. U

WOLNIENIE

 z magazynów wewnątrzkomórkowych

2. A

KTYWACJA

 

KANAŁÓW

 jonowych w błonie komórkowej i wnikanie

do cytozolu z przestrzeni pozakomórkowych

I

NS

P

3

wiąże się ze 

SPECYFICZNYM RECEPTOREM

W BŁONIE SIATECZKI ŚRÓDPLAZMATYCZNEJ

;

otwarcie kanału i uwolnienie Ca

2+

 zmagazynowanego

wewnątrz siateczki śródplazmatycznej

R

ECEPTOR 

I

NS

P

3

glikoproteina; tetramer; jego podjednostki tworzą kanał

 

 

M

ECHANIZM WNIKANIA 

C

A

2+

 Z PRZESTRZENI POZAKOMÓRKOWYCH Z UDZIAŁEM

TRIFOSFOINOZYTOLI 

(I

NS

P

3

) 

I TETRAFOSFOINOZYTOLU 

(I

NS

P

4

)

 

 

I

NNE WEWNĄTRZKOMÓRKOWE RECEPTORY ODPOWIEDZIALNE ZA

WIĄZANIE WAPNIA Z MAGAZYNÓW WEWNĄTRZKOMÓRKOWYCH

RECEPTORY RIANODINOWE

mają zdolność wiązania alkaloidu roślinnego – rianodiny

A/ 

OBECNY W SIATECZCE SARKOPLAZMATYCZNEJ MIĘŚNIA SZKIELETOWEGO

  Przekazywanie sygnału następuje w wyniku zmiany konformacji receptora

DIHYDROPIRYDYNOWEGO

 (DHPR) wywołaną DEPOLARYZACJĄ błony T-

tubularnej komórki mięśniowej

  Zmiana konformacji receptora DHPR, który znajduje się w bliskim sąsiedztwie

receptora rianodinowego oddziaływuje na ten receptor; powoduje to otwarcie

kanału i uwolnienie Ca

2+

 

 

I

NNE WEWNĄTRZKOMÓRKOWE RECEPTORY ODPOWIEDZIALNE ZA

WIĄZANIE WAPNIA Z MAGAZYNÓW WEWNĄTRZKOMÓRKOWYCH

RECEPTORY RIANODINOWE

mają zdolność wiązania alkaloidu roślinnego – rianodiny

B/ 

OBECNY W INNYCH TKANKACH NIŻ MIĘSIEŃ SZKIELETOWY

(np. mięsień gładki, sercowy, neurony)

  wapń z przestrzeni pozakomórkowej wnika do wnętrza przez zależne od napię-

cia kanały w błonie plazmatycznej; Ca

2+

 aktywuje  receptor rianodinowy w tzw.

PROCESIE  INDUKOWANEGO PRZEZ JONY WAPNIA UWALNIANIA 

Ca

2+

 (calcium

induced-calcium release); powoduje to otwarcie kanału receptorowego i uwol-

nienie do cytosolu zmagazynowanych jonów wapnia

TRANSPORT 

C

A

2+

 DO WNĘTRZA 

„

MAGAZYNU

”

siateczki sarkoplazmatycznej i śródplazmatycznej odbywa się

dzięki ATPazie (O)

 

 

U

WALNIANIE 

C

A

2+

 PRZEZ WEWNĄTRZKOMÓRKOWE RECEPTORY

CHARAKTERYZUJĄCE SIĘ BUDOWĄ TETRAMERYCZNĄ