AC

PDE

ATP  Pp

i

 + cAMP 5-AMP

       GC

PDE

GTP 

 Pp

i

 + cGMP 

5-GMP

AC – cyklaza adenylanowa

PDE – fosfodiesteraza cyklicznych nukleotydów

GC – cyklaza guanylanowa

precyzyjnie regulowane

w błonie plazmatycznej jak i cytozolu komórkowym

 

 

SUBSTRATEM - kompleks ATP-Mg

2+

Działa

 

WYŁĄCZNIE W OBRĘBIE BŁONY KOMÓRKOWEJ

w przeciwieństwie do GC

GLIKOPROTEINA

dwie domeny

 

HYDROFOBOWE

(po 6 segmentów

 

wewnątrzbłonowych

)

dwie

 

HYDROFILOWE

 

cytoplazmatyczne

odpowiedzialne za wiązanie białek G i katalizę

8 IZOENZYMÓW

 

 

 

 

CZYNNIKI STYMULUJĄCE AKTYWNOŚĆ

białko G

s

, forskolina, Ca

2+

-kalmodulina

CZYNNIKI HAMUJĄCE

białko G

i

 – hamuje aktywność izoenzymów AC-2,

AC-3 i AC-6 w różny sposób

 

 

J AKO MIEJ SCE SEGREGACJ I SYGNAŁÓW

  może być substratem dla PKC (fosfolipazy C)

interakcja neuroprzekaźnika czy hormonu z układem sprzężonym z

aktywacja PKC może prowadzić także do odpowiedzi ze strony układu

cyklazowego

w ten sposób hormony, których działanie jest sprzężone z aktywacją

fosfolipazy C, mogą w zależności od izoenzymu CA, stymulować

biosyntezę cAMP

  Izoenzymy AC-1 i AC-8 są bezpośrednio pobudzane

przez kompleks Ca

2+

-kalmodulina

 

 

 

 

       Synergistyczna interakcja szlaków (cross-talk)

 i 

1

 –adrenergicznego w regulacji syntezy cATP i

melatoniny w szyszynce szczura

NAT – serotoninowa N-acylotransferaza (kluczowy enzym regulatorowy na drodze

biosyntezy malatoniny acetytlujący 5-hydroksytryptaminę do N-acetyloserotoniny)

 

 

P

OBUDZANIE LUB HAMOWANIE CYKLAZY ADENYLOWEJ

1. Receptor cholinergiczny M2 ( czynności wydzielniczej gruczołów

ślinowych)

2. Receptor adrenergiczny 

2

 ( wydzielanie neuroprzekaźnika)

3. Receptor dopaminergiczny D2 (  uwalnianie NA z neuronów – re-

ceptory presynaptyczne. Zahamowanie wydzielania prolaktyny w

przysadce

4. serotoninergiczny 5HT

1

 (  perystaltyki przewodu pokarmowego)

cAMP

 

 

P

OBUDZANIE LUB HAMOWANIE CYKLAZY ADENYLOWEJ

A. Receptor adrenergiczny B

1

 – pobudzenie czynności serca

B. Receptor adrenergiczny B

2

 – rozkurcz mm gładkich

C. Receptor histaminowy H

2

 -  wydzielania soku żołądkowego, pobu-

dzenie serca

D. Receptor wazopresynowy V

2

 -   wchłanianie zwrotne H

2

O i Na

+

 w

nerkach

E. Receptor dopaminergiczny D

1

 – rozkurcz naczyń krwionośnych (np.

w nerkach);   wydzielania parathormonu

F. Receptor serotoninergiczny 5-HT

4

 – nasilenie perystaltyki przewodu

pokarmowego

cAM
P

 

 

Substratem

 kompleks GTP-Mg

2+

 lub Mn

2+

Dwie formy:

 rozpuszczalna sGC, frakcja cytozolowa
 związana pGC – frakcja błon komórkowych oraz

elementów cytoszkieletu

 

 

 

 

 

 

 

 

AKTYWATORAMI:

  kwasy tłuszczowe (głównie nienasycone) i/lub ich metabolity

  czynniki uwalniające wolne rodniki

B

UDOWA

:

  hemoproteina

  heterodimer

  dwie podjednostki  i dwie 

endogennym, PREFERENCYJ NYM stymulującym ligandem

Tlenek azotu NO; EDRF (endothelium-derived relaxing factor)

  substancje zawierające grupę NO jak nitrogliceryna, azydek sodowy,

nitroprusydek sodowy

  punktem uchwytu dla ich działania HEM

 

 

B

UDOWA

; monomery; glikoproteiny

Wiele; dlatego PODZIAŁ na:
1.  Enzymy związane z błoną

komórkową – GC-A, GC-B i GC-C;

jest jednocześnie receptorem i

efektorem powierzchniowym

2.  Enzymy regulowane przez Ca

2+

;

występują w rzęskach pierwotniaków

oraz w segmentach zewnętrznych

fotoreceptorów siatkówki kręgowców

 

 

A

KTYWATORY PREFERENCYJ NE

GC-A

GC-B

GC-C

ANP - przedsionkowy
peptyd sodopędny

(atrial natriuretic peptide)

produkowany w sercu i

mózgu

BNP- sodopędne

peptydy typu B

wykryte w mózgu

enterotoksyna

bakteryjna

biegunki obserwowane

przy bakteryjnych

zatruciach

pokarmowych

 

 

 

 

Związany ze strukturami cytoszkieletu

segmentów zewnętrznych fotoreceptorów

ABSORBCJ A

 

fotonu światła h przez

 

RODOPSYNĘ

Rd; receptor dla światła

zmiana jej konfiguracji przestrzennej do formy aktywnej zwanej

METARODOPSYNĄ-II

aktywacja

 

TRANSDUCYNY

T; fotoreceptorowe białko G wiążące GTP i GDP

powoduje to odłączenie od niej czynnej podjednostki 

która

 

aktywuje

 

FOSFODIESTERAZĘ

 

specyficzną dla cGMP

 (

PDE

)

 

 

HYDROLIZA cGMP

przez PDE

obniżenie poziomu cGMP

ZAMKNIĘCIE

 

zależnych od cGMP

KANAŁÓW

 

kationowych (dla Na

+

 i Ca

2+

) w błonie komórkowej

ustanie napływu Ca

2+

 z zewnątrz do wnętrza komórki

Funkcjonująca nadal pompa sodowo-wapniowa

usuwając jony Ca

2+

 z fotoreceptora

przyspiesza i pogłębia spadek wolnego Ca

2+

 we wnętrzu komórki.

Ca

2+

 

 

aktywacja phot-GC

odbudowa puli cGMP – odpowiedzialnego za utrzymywanie błonowego

kanału kationowego w stanie otwartym

Ca

2+

 i Na

+

 ponownie napływają do komórki

zmieniając potencjał błony plazmatycznej fotoreceptora