6.11: What are Second Messengers?
6.11: Que sont les seconds messagers ?
Because many receptor binding ligands are hydrophilic, they do not cross the cell membrane and thus their message must be relayed to a second messenger on the inside. There are several second messenger pathways, each with their own way of relaying information. G-protein coupled receptors can activate both phosphoinositol and cyclic AMP (cAMP) second messenger pathways. The phosphoinositol path is active when the receptor induces phospholipase C to hydrolyze the phospholipid, phosphatidylinositol biphosphate (PIP2), into two second messengers: diacylglycerol (DAG) and inositol triphosphate (IP3). DAG remains near the cell membrane and activates protein kinase C (PKC). IP3 translocates to the endoplasmic reticulum (ER) and becomes the opening ligand for calcium ion channels on the ER membrane- releasing calcium into the cytoplasm.
In the cAMP pathway, the activated receptor induces adenylate cyclase to produce multiple copies of cAMP from nearby adenosine triphosphate (ATP) molecules. cAMP can stimulate protein kinase A (PKA), open calcium ion channels, and initiate the enzyme- Exchange-protein activated by cAMP (Epac).
Similar to cAMP, is cyclic guanosine monophosphate (cGMP). cGMP is synthesized from guanosine triphosphate (GTP) molecules when guanylyl cyclase is activated. As a second messenger, cGMP induces protein kinase G (PKG). PKG has many overlapping functions of PKA, however PKG expression is restricted to vascular tissues, lungs, and the brain.
Phosphatidylinositol triphosphate (PIP3) is a second messenger derived from the phosphorylation of PIP2. This event is triggered when growth factors bind the receptor tyrosine kinase (RTK) receptor. PIP3 recruits Akt (aka. protein kinase B) to the membrane. This kinase is intimately involved in regulating cell survival pathways- including proliferation, apoptosis, and migration.
Parce que de nombreux ligands de liaison des récepteurs sont hydrophiles, ils ne traversent pas la membrane cellulaire et donc leur message doit être relayé à un second messager à l’intérieur. Il existe plusieurs deuxièmes voies de messagerie, chacune avec sa propre façon de transmettre l’information. Les récepteurs couplés à la protéine G peuvent activer à la fois les voies de deuxième messager du phosphoinositol et de l’AMP cyclique (CAMP). Le chemin du phosphoinositol est actif lorsque le récepteur induit la phospholipase C pour hydrolyser le phospholipide, le biphosphate de phosphatidylinositol (PIP2),en deux deuxièmes messagers : le diacylglycérol (DAG) et le triphosphate d’inositol (IP3). DAG reste près de la membrane cellulaire et active la protéine kinase C (PKC). IP3 translocate au réticulum endoplasmique (ER) et devient le ligand d’ouverture pour les canaux d’ions calciques sur la membrane er- libérant du calcium dans le cytoplasme.
Dans la voie cAMP, le récepteur activé induit la cyclase d’adénylate pour produire plusieurs copies de cAMP à partir de molécules voisines d’adénosine triphosphate (ATP). cAMP peut stimuler la protéine kinase A (PKA), ouvrir les canaux d’ion calcique, et initier l’enzyme- Exchange-protéine activée par cAMP (Epac).
Semblable au cAMP, est le monophosphate cyclique de guanosine (cGMP). cGMP est synthétisé à partir de molécules de guanosine triphosphate (GTP) lorsque la cyclase de guanylyle est activée. En tant que deuxième messager, cGMP induit la protéine kinase G (PKG). PKG a de nombreuses fonctions qui se chevauchent de PKA, mais l’expression PKG est limitée aux tissus vasculaires, les poumons, et le cerveau.
Le triphospholate de phosphatidylinositol (PIP3) est un deuxième messager dérivé de la phosphorylation de PIP2. Cet événement est déclenché lorsque les facteurs de croissance lient le récepteur de la tyrosine kinase (RTK). PIP3 recrute Akt (alias protéine kinase B) à la membrane. Cette kinase est intimement impliquée dans la régulation des voies de survie cellulaires, y compris la prolifération, l’apoptose et la migration.
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