W odróżnieniu od reakcji wytwarzających cAMP

HYDROLIZIE

fosfolipidów inozytylowych zawsze

TOWARZYSZY

ZWIĘKSZENIE STĘŻENIA

Ca

2+

F

OSFATYDYLOINOZYTOL

- PtIns

 kwaśny fosfolipid – składnik błon komórkowych

 Charakterystyczne jest występowanie kwasu arachi-

donowego w pozycji 2;

 Jest jedynym znanym fosfolipidem, który w obecności

ATP pod wpływem określonych kinaz

ULEGA

FOSFORYLACJI

Powstają wtedy kolejno:

Fosfatydyloinozytylo(4) fosforan – [PtdIns(4)P]

Fosfatydyloinozytylo(4,5)bifosforan – [PtIns(4,5)P

2

]

P

RZEBIE WYDARZEŃ OD AKTYWACJI KOMÓRKI PRZEZ

AGONISTĘ DO HYDROLIZY FOSFOLIPIDÓW INOZYTYLOWYCH

Agonista oddziaływuje na receptor, który zmieniając swoją konformację

przekazuje sygnał poprzez białko G na FOSFOLIPAZĘ C

Fosfolipaza C hydrolizuje PtdIns(4,5)P

2

Produktami rozpadu są

DWA WTÓRNE PRZEKAŹNIKI

:

DIACYLOGLICEROL

(DAG) i

TRIFOSFOINOZYTOL

(InsP

3

)

DAG pozostaje w plazmolemie

InsP

3

, zostaje uwolniony do cytozolu

P

RZEBIE WYDARZEŃ OD AKTYWACJI KOMÓRKI PRZEZ

AGONISTĘ DO HYDROLIZY FOSFOLIPIDÓW INOZYTYLOWYCH

DAG j

EST AKTYWATOREM KINAZY BIAŁKOWEJ

C

 zwiększa jej powinowactwo do Ca

2+

i zapewnia jej pełną aktywność

 już w fizjologicznych stężeniach tego jonu w cytosolu

InsP3 łączy się z odpowiednim RECEPTOREM

w błonie siateczki śródplazmatycznej

powodując uwolnienie do cytosolu Ca

2+

zmagazynowanego w tych strukturach

P

RZEBIE WYDARZEŃ OD AKTYWACJI KOMÓRKI PRZEZ

AGONISTĘ DO HYDROLIZY FOSFOLIPIDÓW INOZYTYLOWYCH

I

NS

P

3

(

TRIFOSFOINOZYTOL

)

W TZW

. CYKLU

INOZYTOLOWYM

ulega kolejnym defosforylacjom, aż do powstania INOZYTOLU (Ins)

To przekształcenie jest

HAMOWANE PRZEZ JONY

LITU

lit stosowany w leczeniu stanów maniakalno-depresyjnych

niekompetencyjnie hamuje inozytylomonofosfoesterazę

DAG wchodzi w cykl przekształceń zwanych CYKLEM

LIPIDOWYM

 W wyniku fosforylacji powstaje z niego kwas fosfatydowy (PA),

 który reaguje z CTP; powstały CDP-diacyloglicerol (CDP-DAG)

 reaguje z inozytolem (Ins) tworząc fosfatydyloinozytol (PtdIns).

 W wyniku dalszych fosforylacji powstaje z niego fosfatydyloinozyty-

lo(4)fosforan i fosfatydyloinozytylo(4,5) bifosforan, który czeka na działanie

agonistów itd.

Fosfolipaza A

2

Hydroliza PtdIns(4,5)P

2

może zachodzić także

BEZ UDZIAŁU BIAŁEK

G

Jeżeli zachodzi z udziałem białek G (receptory R7G)

to aktywowana jest FOSFOLIPAZA C typu 

Inni agoniści jak np. czynniki wzrostu (receptory z kinazą tyrozynową);

kinaza ta fosforyluje FOSFOLIPAZĘ C typu 

Oby

d wi

e fo

s fo

lip

a zy

C

hy

d ro

liz

u ją

Pt

d In

s (4

,5)

P

2

do

In

s P

3

i D

AG

Kinazy tyrozynowe receptorów czynników wzrostu

mają zdolność także aktywacji

3-kinazy fofatydyloinozytolu

(PI-3K);

 powoduje ona dalszą fosforylacja PtdIns(4,5)P

2

i powstaje PtdIns(3,4,5)P

3

D

WA GŁÓWNE SZLAKI PRZEKAZYWANIA INFORMACJI Z UDZIAŁEM

DWÓCH TYPÓW RECEPTORÓW W BŁONIE PLAZMATYCZNEJ

S

CHEMAT PRZEKSZTAŁCEŃ METABOLICZNYCH FOSFOINOZYTOLI

R

OLA

I

NS

P

3

W MOBILIZACJI

Ca

2+

W KOMÓRCE

M

OBILIZACJA

C

A

2+

W KOMÓRCE

–

PROCES DWUFAZOWY

1. U

WOLNIENIE

z magazynów wewnątrzkomórkowych

2. A

KTYWACJA

KANAŁÓW

jonowych w błonie komórkowej i wnikanie

do cytozolu z przestrzeni pozakomórkowych

I

NS

P

3

wiąże się ze

SPECYFICZNYM RECEPTOREM

W BŁONIE SIATECZKI ŚRÓDPLAZMATYCZNEJ

;

otwarcie kanału i uwolnienie Ca

2+

zmagazynowanego

wewnątrz siateczki śródplazmatycznej

R

ECEPTOR

I

NS

P

3

glikoproteina; tetramer; jego podjednostki tworzą kanał

M

ECHANIZM WNIKANIA

C

A

2+

Z PRZESTRZENI POZAKOMÓRKOWYCH Z UDZIAŁEM

TRIFOSFOINOZYTOLI

(I

NS

P

3

)

I TETRAFOSFOINOZYTOLU

(I

NS

P

4

)

I

NNE WEWNĄTRZKOMÓRKOWE RECEPTORY ODPOWIEDZIALNE ZA

WIĄZANIE WAPNIA Z MAGAZYNÓW WEWNĄTRZKOMÓRKOWYCH

RECEPTORY RIANODINOWE

mają zdolność wiązania alkaloidu roślinnego – rianodiny

A/

OBECNY W SIATECZCE SARKOPLAZMATYCZNEJ MIĘŚNIA SZKIELETOWEGO

 Przekazywanie sygnału następuje w wyniku zmiany konformacji receptora

DIHYDROPIRYDYNOWEGO

(DHPR) wywołaną DEPOLARYZACJĄ błony T-

tubularnej komórki mięśniowej

 Zmiana konformacji receptora DHPR, który znajduje się w bliskim sąsiedztwie

receptora rianodinowego oddziaływuje na ten receptor; powoduje to otwarcie

kanału i uwolnienie Ca

2+

I

NNE WEWNĄTRZKOMÓRKOWE RECEPTORY ODPOWIEDZIALNE ZA

WIĄZANIE WAPNIA Z MAGAZYNÓW WEWNĄTRZKOMÓRKOWYCH

RECEPTORY RIANODINOWE

mają zdolność wiązania alkaloidu roślinnego – rianodiny

B/

OBECNY W INNYCH TKANKACH NIŻ MIĘSIEŃ SZKIELETOWY

(np. mięsień gładki, sercowy, neurony)

 wapń z przestrzeni pozakomórkowej wnika do wnętrza przez zależne od napię-

cia kanały w błonie plazmatycznej; Ca

2+

aktywuje receptor rianodinowy w tzw.

PROCESIE INDUKOWANEGO PRZEZ JONY WAPNIA UWALNIANIA

Ca

2+

(calcium

induced-calcium release); powoduje to otwarcie kanału receptorowego i uwol-

nienie do cytosolu zmagazynowanych jonów wapnia

TRANSPORT

C

A

2+

DO WNĘTRZA

„

MAGAZYNU

”

siateczki sarkoplazmatycznej i śródplazmatycznej odbywa się

dzięki ATPazie (O)

U

WALNIANIE

C

A

2+

PRZEZ WEWNĄTRZKOMÓRKOWE RECEPTORY

CHARAKTERYZUJĄCE SIĘ BUDOWĄ TETRAMERYCZNĄ