Nejprve si vysvětlíme, jak takový receptor vypadá. To je totiž důležité pro pochopení mechanismu jeho účinku. Na extracelulární doménu se naváže ligand. Transmembránová část je představována sedmi helixy a intracelulárně se vážou 3 podjednotky – alfa, beta a gamma.
V klidovém stavu je podjednotka alfa navázaná na podjednotkách beta a gamma. Zároveň také váže GDP. Alfa podjednotka a GDP je manželka s milencem. Beta a gamma podjednotky představují manžele a milenku. Všichni jsou spokojeni, dokud nepřijde manželce zpráva, že je jí manžel nevěrný.
Tato zpráva je představována ligandem - ten se nám naváže na receptor.
Receptor změní svou konformaci, alfa podjednotka odhodí chudáka GDP a naváže siláka GTP. Zároveň se také odpojí od podjednotek beta a gamma.
Teď máme tedy oddělené manžele se svými milenci. Alfa podjednotka s GTP spouští systém druhých poslů, přece si taky chtějí užít. Během toho se ale silák GTP vyčerpá, přijde o všechny svaly a mění se na chudáka GDP. Žena je zklamaná, GDP už ji neuspokojuje tak, jako to dokázal GTP. Vrátí se tedy zpátky k manželovi i přes to, že ten má stále milenku.
Zmínila jsem tady druhé posly. Co to je? A existuje tím pádem i první posel? Ano, existuje. Jedná se právě o ligand (což může být třeba hormon), který si plave v krvi a navazuje se na receptor. Je to král, ale líný král. Už přeci urazil dlouhou cestu od orgánu, ve kterém vznikl, aby dorazil k receptoru. Tak proč by měl dělat ještě něco víc?
Proto pověří druhého posla, který je uvnitř buňky. Nejen, že to druhý posel všechno oddře, ale ještě ten účinek znásobí (mluvíme třeba o 10000x vyšším účinku, žádná sranda).
Co se ale mezitím dělo s beta a gamma podjednotkami? Neflákali se, nebojte se. Také mají v buňce svou funkci, ale už ne tak podstatnou, jakou má alfa podjednotka.
Znáte to, většinu věcí dělá manželka. Působí na iontové kanály, ale jejich účinek není podstatný tak, jako je účinek alfa podjednotky.
Rozeznáváme tři typy G-proteinů, právě podle toho, jakou obsahují alfa podjednotku.
Ve skutečnosti rozeznáváme vlastně čtyři, ale ten čtvrtý je dost specifický a mrkneme na něj zvlášť. Rozdělují se podle alfa podjednotky G-proteinu. Jsou to následující: alfa stimulační, alfa inhibiční, alfa fosfolipidový a transducin.
A jak přesně to funguje?
Dobrá zpráva - alfa stimulační a alfa inhibiční G-protein fungují přesně opačně. Jeden stimuluje a druhý inhibuje adenylátcyklázu. Jej, o jednu věc méně na učení! Probereme si teď činnost cAMP v buňce.
Takže... Alfa podjednotka (s navázaným GTP) se naváže na adenylátcyklázu. Tu aktivuje a přeměňuje ATP na cAMP. Jenže jedno cAMP prostě nemá dostatečnou sílu na to, aby něco udělalo. Znáte to, síla davu. Jsou potřeba čtyři molekuly. Ty se navážou na enzym zvaný proteinkináza A.
Tento enzym má čtyři podjednotky - dvě katalytické a dvě regulační. Na regulační se nalepí čtyři molekuly cAMP, čímž se od sebe oddělí. A katalytické podjednotky mohou zahájit svou činnost.
Prvním účinkem je fosforylace proteinů. Máme proteinkinázu a logicky - kináza většinou přidává fosfátový zbytek. To je poměrně jednoduché. Ale v medicíně není nikdy nic takhle easy.
Do jádra se, kromě toho všeho, totiž přesouvají také katalytické podjednotky, kde následně dělají neplechu. No dobře, ne úplně neplechu, ale chápeme se. V jádře, konkrétně na DNA, je oblast, která se označuje jako cAMP responsivní element. Na té je navázaný CREB - cyclic AMP response element-binding protein. Hrůza, já vím. Všechno se někam váže.
Tento celý komplex je slabým aktivátorem transkripce. A co potom? Přichází naše hvězda - proteinkináza A. Fosforyluje CREB, který pak naváže CBP (CREB - bunding protein).
CBP funguje jako koaktivátor. Donutí celý komplex pracovat pořádně a ne jen tak, aby se náhodou neřeklo. Výrazně tak zesílí transkripci.
Pak tu máme fosfolipidový systém.
Začátek je stejný. Od G-proteinu se odpojí alfa podjednotka s GTP. Ta aktivuje fosfolipázu C. V názvu vidíme, že bude dělat něco s fosfolipidy – bude je hydrolyzovat (hydro = spotřebujeme vodu, lýza = rozložíme na víc částí). V našem případě to bude fosfatidylinositolbisfosfát. Nebo radši zjednodušeně, PIP2.
Ten se rozdělí na dvě části, které mohou fungovat jako druzí poslové. Je to diacylglycerol (DG) a inositoltrifosfát (IP3). A ty zase dělají neplechu. Jako vždy.
IP3 se váže na sarkoplazmatické nebo endoplazmatické retikulum. Retikulum vyplaví vápenaté ionty, které se vážou na kalmodulin. A ten zase aktivuje proteiny. Hlavně kalcium-kalmodulin-dependentní kinázu.
Zase máme kinázu. Ta už fosforyluje všechny možné proteiny, čímž ovlivňuje metabolismus.
Uff, to bylo vyčerpávající. Ale doufám, že už vám to je jasnější.
Žádné komentáře:
Okomentovat