AC

PDE

ATP  Pp

i

+ cAMP 5-AMP

GC

PDE

GTP

 Pp

i

+ cGMP

5-GMP

AC – cyklaza adenylanowa

PDE – fosfodiesteraza cyklicznych nukleotydów

GC – cyklaza guanylanowa

precyzyjnie regulowane

w błonie plazmatycznej jak i cytozolu komórkowym

SUBSTRATEM - kompleks ATP-Mg

2+

Działa

WYŁĄCZNIE W OBRĘBIE BŁONY KOMÓRKOWEJ

w przeciwieństwie do GC

GLIKOPROTEINA

dwie domeny

HYDROFOBOWE

(po 6 segmentów

wewnątrzbłonowych

)

dwie

HYDROFILOWE

cytoplazmatyczne

odpowiedzialne za wiązanie białek G i katalizę

8 IZOENZYMÓW

CZYNNIKI STYMULUJĄCE AKTYWNOŚĆ

białko G

s

, forskolina, Ca

2+

-kalmodulina

CZYNNIKI HAMUJĄCE

białko G

i

– hamuje aktywność izoenzymów AC-2,

AC-3 i AC-6 w różny sposób

J AKO MIEJ SCE SEGREGACJ I SYGNAŁÓW

 może być substratem dla PKC (fosfolipazy C)

interakcja neuroprzekaźnika czy hormonu z układem sprzężonym z

aktywacja PKC może prowadzić także do odpowiedzi ze strony układu

cyklazowego

w ten sposób hormony, których działanie jest sprzężone z aktywacją

fosfolipazy C, mogą w zależności od izoenzymu CA, stymulować

biosyntezę cAMP

 Izoenzymy AC-1 i AC-8 są bezpośrednio pobudzane

przez kompleks Ca

2+

-kalmodulina

Synergistyczna interakcja szlaków (cross-talk)

 i 

1

–adrenergicznego w regulacji syntezy cATP i

melatoniny w szyszynce szczura

NAT – serotoninowa N-acylotransferaza (kluczowy enzym regulatorowy na drodze

biosyntezy malatoniny acetytlujący 5-hydroksytryptaminę do N-acetyloserotoniny)

P

OBUDZANIE LUB HAMOWANIE CYKLAZY ADENYLOWEJ

1. Receptor cholinergiczny M2 ( czynności wydzielniczej gruczołów

ślinowych)

2. Receptor adrenergiczny 

2

( wydzielanie neuroprzekaźnika)

3. Receptor dopaminergiczny D2 ( uwalnianie NA z neuronów – re-

ceptory presynaptyczne. Zahamowanie wydzielania prolaktyny w

przysadce

4. serotoninergiczny 5HT

1

( perystaltyki przewodu pokarmowego)

cAMP

P

OBUDZANIE LUB HAMOWANIE CYKLAZY ADENYLOWEJ

A. Receptor adrenergiczny B

1

– pobudzenie czynności serca

B. Receptor adrenergiczny B

2

– rozkurcz mm gładkich

C. Receptor histaminowy H

2

-  wydzielania soku żołądkowego, pobu-

dzenie serca

D. Receptor wazopresynowy V

2

-  wchłanianie zwrotne H

2

O i Na

+

w

nerkach

E. Receptor dopaminergiczny D

1

– rozkurcz naczyń krwionośnych (np.

w nerkach);  wydzielania parathormonu

F. Receptor serotoninergiczny 5-HT

4

– nasilenie perystaltyki przewodu

pokarmowego

cAM
P

Substratem

kompleks GTP-Mg

2+

lub Mn

2+

Dwie formy:

 rozpuszczalna sGC, frakcja cytozolowa
 związana pGC – frakcja błon komórkowych oraz

elementów cytoszkieletu

AKTYWATORAMI:

 kwasy tłuszczowe (głównie nienasycone) i/lub ich metabolity

 czynniki uwalniające wolne rodniki

B

UDOWA

:

 hemoproteina

 heterodimer

 dwie podjednostki  i dwie 

endogennym, PREFERENCYJ NYM stymulującym ligandem

Tlenek azotu NO; EDRF (endothelium-derived relaxing factor)

 substancje zawierające grupę NO jak nitrogliceryna, azydek sodowy,

nitroprusydek sodowy

 punktem uchwytu dla ich działania HEM

B

UDOWA

; monomery; glikoproteiny

Wiele; dlatego PODZIAŁ na:
1. Enzymy związane z błoną

komórkową – GC-A, GC-B i GC-C;

jest jednocześnie receptorem i

efektorem powierzchniowym

2. Enzymy regulowane przez Ca

2+

;

występują w rzęskach pierwotniaków

oraz w segmentach zewnętrznych

fotoreceptorów siatkówki kręgowców

A

KTYWATORY PREFERENCYJ NE

GC-A

GC-B

GC-C

ANP - przedsionkowy
peptyd sodopędny

(atrial natriuretic peptide)

produkowany w sercu i

mózgu

BNP- sodopędne

peptydy typu B

wykryte w mózgu

enterotoksyna

bakteryjna

biegunki obserwowane

przy bakteryjnych

zatruciach

pokarmowych

Związany ze strukturami cytoszkieletu

segmentów zewnętrznych fotoreceptorów

ABSORBCJ A

fotonu światła h przez

RODOPSYNĘ

Rd; receptor dla światła

zmiana jej konfiguracji przestrzennej do formy aktywnej zwanej

METARODOPSYNĄ-II

aktywacja

TRANSDUCYNY

T; fotoreceptorowe białko G wiążące GTP i GDP

powoduje to odłączenie od niej czynnej podjednostki 

która

aktywuje

FOSFODIESTERAZĘ

specyficzną dla cGMP

(

PDE

)

HYDROLIZA cGMP

przez PDE

obniżenie poziomu cGMP

ZAMKNIĘCIE

zależnych od cGMP

KANAŁÓW

kationowych (dla Na

+

i Ca

2+

) w błonie komórkowej

ustanie napływu Ca

2+

z zewnątrz do wnętrza komórki

Funkcjonująca nadal pompa sodowo-wapniowa

usuwając jony Ca

2+

z fotoreceptora

przyspiesza i pogłębia spadek wolnego Ca

2+

we wnętrzu komórki.

Ca

2+

aktywacja phot-GC

odbudowa puli cGMP – odpowiedzialnego za utrzymywanie błonowego

kanału kationowego w stanie otwartym

Ca

2+

i Na

+

ponownie napływają do komórki

zmieniając potencjał błony plazmatycznej fotoreceptora