Автор текста Анисимова Е.С. Авторские права защищены. Продавать текст нельзя.
Курсив не зубрить.
Замечания можно присылать по почте: exam_bch@mail.ru
https://vk.com/bch_5
ПАРАГРАФ 95 1:
«Системы вторых посредников и протеинкиназ, фосфорилирование белков».
Содержание параграфа:
1. Вторые посредники
2. Протеинкиназы
3. Фосфорилирование белков для регуляции
Если гормон связался с рецептором на внешней стороне ЦПМ,
а белок клетки, который должен получить сигнал от гормона, находится внутри клетки,
то необходимо вещество, которое передаст сигнал от гормона к белку,
то есть внутриклеточный посредник гормона (ВКП) или несколько посредников.
Среди ВКП есть низкомолекулярные вещества –
их называют вторыми посредниками.
ВКП может передавать сигнал не только внутренним белкам клетки,
но и белкам ЦПМ;
и не только от рецепторов на ЦПМ, но и от внутриклеточных рецепторов.
В Т О Р Ы Е П О С Р Е Д Н И К И (ВП) – это
низкомолекулярные вещества,
которые участвуют в передаче гормонального сигнала в клетку.
Кроме гормона, сигналом может быть вещество на поверхности соседней клетки (п.122),
метаболит (глюкоза), свет и другие факторы, но далее будут упоминаться только гормоны.
Вторые посредники образуются в клетке и разрушаются
в результате химических реакций под действием ферментов,
активность которых регулируется гормонами.
Таким образом,
концентрация второго посредника в клетке зависит от действия гормонов.
Вторые посредники связываются с белками клетки
(ионными каналами, ферментами, ТФ и др.),
изменяют конформацию белков и их активность,
то есть ВП являются регуляторами активности белков клетки;
о последствиях см. п. 93.
Чаще всего ВП действуют на белки через протеинкиназы (ПК),
то есть связывается с ПК,
изменяют конформацию и активность ПК,
после чего ПК начинают или прекращают фосфорилировать белки,
что приводит к изменению конформации и активности белков
и изменению клеточных процессов.
Известно 6 вторых посредников:
цАМФ и цГМФ, ИФ3, ДАГ, ФИФ3 и Са2+.
ПК, через которую действует цАМФ, называется ПК А.
ПК, через которую действует цГМФ, называется ПК G.
ПК, через которую действует ДАГ, называется ПК С.
ПК, через которые действуют ионы кальция, называются кальмодулиновыми ПК
(потому что ионы кальция действуют на ПК в комплексе с белком кальмодулином)
и обозначаются КМ-ПК.
ФИФ3 действует через каскад ПК
(то есть ФИФ3 действует на одну ПК, эта первая ПК действует на вторую ПК и т.д.).
ИФ3 не действует на ПК,
ИФ3 открывает каналы для Са++,
в результате чего увеличивается [Са++] в клетке, и Са++ действуют через ПК (КМ-ПК).
П Р О Т Е И Н К И Н А З Ы – это
ферменты, которые фосфорилируют белки,
то есть катализируют присоединение фосфата к белкам,
путем переноса фосфата от АТФ.
Фосфат присоединяется «по ОН группам»,
то есть фосфат (РО3Н2) присоединяется к атому кислорода «вместо» атома водорода:
-О-РО3Н2.
ОН группы есть в радикалах серина, треонина, тирозина.
ПК, которые присоединяют фосфат по ОН группам серина,
называют сериновыми протеин/киназами;
ПК, присоединяющие фосфат по ОН группам треонина, называют треониновыми;
ПК, присоединяющие фосфат по ОН группам тирозина,
называют тирозиновыми ПК или тирозин/киназами (п. 97).
Фосфорилирование белков для регуляции (п.6, 58, 83).
Присоединение фосфата к белку
изменяет конформацию белка и его активность:
таким образом, ПК регулируют активность белков.
Некоторые белки после присоединении фосфата активируются,
а другие при присоединении фосфата инактивируются.
Почему наличие или отсутствие фосфата влияет на конформацию белковой молекулы?
Потому что у фосфата есть отрицательный заряд.
Пример:
при присоединении фосфата активируется фермент расщепления гликогена (гликоген/фосфорилаза),
а фермент синтеза гликогена (гликоген/синтаза) инактивируется.
В результате в клетке происходит расщепление гликогена
и не происходит синтез гликогена,
то есть процессы оказываются скоординированным (п.91).
Присоединение фосфата обратимо,
то есть фосфат можно отщепить
и вернуть белок к состоянию до действия ПК
(но реакции присоединения и отщепления фосфата обратимыми не являются,
это разные реакции).
Отщепление фосфата
называется дефосфорилированием
и катализируется фосфатазами,
отщепление фосфата от белков (белков с фосфатом) катализируют (фосфо)протеин/фосфатазы.
При отщеплении фосфата присоединяется вода,
то есть дефосфорилирование происходит путем гидролиза:
атом Н воды присоединяется к атому О «вместо» фосфата,
а ОН атомы воды присоединяются к РО3Н2,
превращая его в Н3РО4 (фосфат неорганический, Фн).
Фосфорилирование белков относится к видам посттрансляционной модификации белков – п.83.