Please note that some of the translations on this page are AI generated. Click here for the English version.
Циклический аденозинмонофосфат (цАМФ) является важным вторым посредником, который активирует протеинкиназу А (ФКА) и регулирует различные биологические процессы. Одна молекула адреналина связывается с GPCR и активирует несколько гетеротримерных G-белков, каждый из которых стимулирует множественную аденилатциклазу, усиливает сигнал и синтезирует большое количество молекул цАМФ. Небольшие изменения концентрации цАМФ влияют на активность ПКА. Связывание четырех молекул цАМФ вызывает конформационное изменение ФКА, диссоциируя каталитические субъединицы от регуляторной субъединицы. Активированная ФКА теперь может фосфорилировать остатки серина/треонина нижестоящих белков-мишеней и стимулировать их к продуцированию соответствующего клеточного ответа. ФКА может вызывать различные реакции в разных клетках, активируя специфические белки-мишени, даже при стимуляции одним и тем же внеклеточным лигандом.
В клетках печени и мышц связанные с эпинефрином рецепторы G-белка (GPCR) вызывают повышение уровня цАМФ. Повышенный цАМФ дополнительно активирует ФКА, способствуя мобилизации глюкозы двумя способами.
Кроме того, ПКА фосфорилирует ингибитор фосфопротеинфосфатазы (ВП). Фосфорилированная ВП связывает и блокирует фосфопротеинфосфатазу, предотвращая ее дефосфорилирование ГПК, ГП или ГС.
Как только внеклеточный стимул удаляется, уровень цАМФ снижается, отключая ФКА. Неактивная ФКА не может активировать ингибиторы фосфопротеинфосфатазы. Таким образом, фосфопротеинфосфатаза становится активной и удаляет фосфаты из ферментов, участвующих в расщеплении и синтезе гликогена. Дефосфорилирование способствует синтезу гликогена и препятствует мобилизации глюкозы.
В отличие от печеночных и мышечных клеток, индуцированная эпинефрином активация PKA в жировых клетках приводит к фосфорилированию и активации фермента липазы. Активированный фермент расщепляет накопленные триглицериды с образованием свободных жирных кислот, которые используются в качестве источника энергии клетками почек, сердца и мышц.
Внеклеточные лиганды или первые мессенджеры не могут проникать в клетки напрямую. Вместо этого они связывают GPCR для стимуляции G-белков, которые активируют ферменты, такие как аденилатциклаза, высвобождая большое количество второго посредника, циклического АМФ.
Циклический АМФ передает и усиливает сигналы в основном за счет активации протеинкиназы А или ФКА.
Связывание одной циклической молекулы АМФ помогает большему количеству циклических АМФ связываться с регуляторными субъединицами ФКА. В результате конформационного изменения высвобождаются каталитические субъединицы ПКА.
Активированная PKA быстро фосфорилирует цитозольные белки-мишени, такие как фосфорилазкиназа и гликогенсинтаза, активируя или ингибируя их. Это предотвращает превращение глюкозы в гликоген и мобилизует глюкозу в организме.
Активированная ФКА также поступает в ядро и фосфорилирует циклический АМФ-ответный элемент-связывающий белок или CREB.
Фосфорилированный CREB связывается с циклическим элементом ответа АМФ, или CRE, на генах-мишенях и инициирует транскрипцию ферментов для синтеза глюкозы, тем самым восстанавливая уровень глюкозы.
