Zestaw 84

1.Cytochromy P-450 i b-5-lokalizacja, udział w metabolizmie związków endogennych.

2.Hormony działające przez cAMP.

3.mRNA-biosynteza,dojrzewanie,funkcja.

Ad.1

Cytochromy te wchodzą w skład układu monooksygenaz (układ mikrosomalny), w błonie siateczki śródplazmatycznej.

Cytochrom b-5 wchodzi w skład układu delta9-desaturazy. Katalizuje on przekształcenie

palmitoilo-CoA w palmitooleilo-CoA albo przekształcenie stearoilo-CoA w oleilo-CoA. Do reakcji niezbędny jest tlen oraz NADH lub NADPH. Układ desaturazy znalazłam jeszcze przy syntezie plazmalogeny, w jego końcowym etapie,tzn. przekształcenie 1-alkilo-2-acyloglicerolo-3-fosfoetanoloamine w plazmalogen.

Nazwa Cytochrom P-450 oznacza wielką grupę enzymów o budowie hemoprotein, tzn. złożonych z hemu i białek o różnej budowie.

Funkcje biologiczne cytochromów P-450,są bardzo szerokie, od metabolizmu związków obcego pochodzenia(w tym leków) po udział w biosyntezie i metabolizmie ważnych dla życia związków, jak hormony steroidowe, tromboksany, prostacyklina, cholesterol, kwasy żółciowe itp. W mózgu system cytochromu P-450-poprzez udział w metabolizmie kwasu arachidonowego - jest zaangażowany w proces uwalniania hormonów peptydowych z podwzgórza, bierze też udział w regulacji poziomu hormonów steroidowych, jak progesteron i kortykosteroidy, co może mieć znaczenie dla regulacji wielu aspektów czynności psychicznej, jak nastrój lub poziom czuwania. Sugeruje się też, że enzymy te biorą udział w syntezie mediatorów takich jak serotonina i dopomina, co może wpływać na jeszcze inne aspekty czynności psychicznej.

Inne izoenzymy (CYP 11A, CYP11B ,CYP17 ,CYP19 ,CYP21) biorą udział w syntezie hormonów steroidowych w nadnerczach i gonadach, co ma znaczenie m.in. dla procesów homeostazy elektrolitowej, stężenia glukozy ,różnicowania płciowego i czynności reprodukcyjnych.

Cytochromy P-450 biorą również i na obwodzie udział w metabolizmie kwasu arachidonowego.

Ad.2

Gukagon, hormon somatotropowy (STH), tyreotropowy (TSH), adrenokortykotropowy (ACTH), parathormon (PTH), i wazopresyna (przez receptory V2) działają za pośrednictwem białka Gs, które aktywuje cyklozę adenylową (analogicznie działa adrenalina poprzez pobudzenie receptorów beta-adrenergicznych). W następstwie aktywacji cyklazy adenylanowej informacja hormonalna jest przekazywana do wnętrza komórki za pośrednictwem cAMP. Cykliczny AMP aktywuje kinazę białkową A, łączy się z jej podjednostkami receptorowymi, umożliwia oddysocjowanie podjednostek katalitycznych, które katalizują fosforylacjęreszt serynowych białek. W wyniku pobudzenia kinazy białkowej A dochodzi m.in. do aktywacji fosforylazy glikogenowej i lipazy triacyloglicerolowej oraz inaktywacji syntazy glikogenowej, dehydrogenazy pirogronianowej i zmniejszenia ruchliwości nośnika glukozy i aminokwasów w błonie komórkowej.

Efekt działania hormonów jest zróżnicowany narządowo, np. działanie glukagonu dotyczy głównie wątroby, ponieważ nie ma on receptorów w mięśniach, natomiast działanie adrenaliny dotyczy obydwu tych narządów, po czym jest silniej wyrażone w mięśniach, ponieważ adrenalina jest tzw. Hormonem ucieczki. Pozostałe receptory są zlokalizowane odpowiednio:

-PTH - w kościach i nerce,

-ACTH - w nadnerczach,

-TSH - w tarczycy,

-wazopresyny - w naczyniach krwionośnych.

Ad.3

INICJACJA TRANSKRYPCJI.

Promotor-zawiera rejon o sekwencji TATA. Jest to kaseta TATA- mieści się w miejscu -25 od początku transkrypcji. Ma na celu umieszczenie polimerazy RNA tak aby mogła rozpocząć transkrypcję w ściśle określonym miejscu. Transkrypcja jest regulowana także przez elementy regulujące transkrypcję położone za kasetą TATA. Czasem zamiast kasety TATA jest element inicjatorowi umieszczony centralnie w miejscu w stosunku do miejsca transkrypcji.

Do inicjacji polimeraza RNA wymaga współdziałania kilku innych białek (podstawowych czynników transkrypcyjnych). W miejscu promotorowym genu tworzą kompleks umożliwiający wiązanie polimerazy i rozpoczęcie transkrypcji. Są to czynniki TF II.

Kolejność inicjacji:

1.kaseta TATA +TF IID(Tafii+TBP)

2.kaseta TATA * TFIID + TFIIA + TFIIB

3.kaseta TATA * TFIID * TFIIA * TFIIB + TFIIF + polimeraza RNAII

4.powstanie już kompleksu inicjującego transkrypcję: (kaseta TATA * TFIID * TFIIA * TFIIB * TFIIF * TFIIE * TFIIH * TFIIJ)

ELONGACJA I TERMINACJA

Wydłużania łańcucha RNA trwa aż do momentu terminacji. Inaczej jednak niż w przypadku polimeraz prokariotycznych, polimeraza RNAII nie kończy transkrypcji w specyficznych miejscach, ale w miejscach przypadkowych, w różnej odległości za genem. Cząsteczka RNA wytworzona przez polimerazę RNA II w wyniku transkrypcji genu kodującego białko nosi nazwę pierwotnego transkryptu. W przeciwieństwie do sytuacji u prokariotów, pierwotne transkrypty eukariotycznych genów kodujących białka podlegają intensywnym procesom dojrzewania RNA, obejmuje syntezę blokady na końcu 5', poliadenylację końca3' oraz splicing.

DOJRZEWANIE mRNA

Synteza kapu - zaczyna się na końcu 5' po inicjacji transkrypcji

1)Usunięcie reszty fosforanowej z pierwszego nukleotydu transkyptu. Reakcje katalizuje fosfataza.

2) Difosforan na końcu transkryptu atakuje fosforan@ cząsteczki GTP. Reakcję katalizuje transferaza guanylowa.

Efekt: reszta guanozyny przyłączona do pierwszego nukleotydu transkryptu poprzez mostek 5'5' trifosforanowy.

3) Metylacja guanozyny (grupa metylowa kierowana do azotu N-7 pierścienia guaniny). Grupa metylowa pochodzi z S-adenozylometioniny.

Utworzona struktura typu kap.

4)Grupy metylowe mogą się przyłączać do rybozy nukleotydu pierwszego-kap 1 lub do reszt rybozy dwóch nukleotydów za G- kap2.

Kap zabezpiecza koniec transkryptu przed atakiem rybonukleaz. Rybonukleazy hydrolizują wiązania 3'5' fosfodiestrowe a 5'5' fosfodiestrowe im nie ulega. Tylko mRNA Eukariontów ma kap.

Dojrzewanie końca3'- rozcięcie i poliadenylacja.

Pre-mRNA 5'………..AAUAAA……….CA………..UUGUGUGUUG…..3'

AAUAAA- sygnał poliadenylacji

CA- miejsce rozcięcia

UUGUGUGUUG- rejon bogaty w GU

1.Rozcięcie RNA między sygnałem poliadenylacji a rejonem bogatym w GU.

2.Polimeraza poli A ( PAP) dodaje ok. 250 reszt A do końca 3' cząsteczki. Do syntezy ogona poli A używa cząsteczek ATP.

Ogon poli A- stabilizuje dojrzałą cząsteczkę mRNA,bo zabezpiecza koniec 3' przed działaniem rybonukleaz.

Splicing - usuwanie intronów.

Ekson 1GU--------------CURAY---------------U/C11----------------AGekson2

Miejsce splicingowe5'-pomiędzy ekson 1 a GU

Miejsce splicingowe3'- pomiędzy AG a eksonem 2

Etap 1. Grupa A(z CURAY) atakuje wiązanie 3'5' fosfodiestrowe w miejscu splicingowym 5', rozrywa je a rozerwany koniec intronu tworzy wiązanie 2'5' z resztą A w miejscu rozgałęzienia. Jest to struktura lassa.

Etap2.Nowo powstały koniec 3' eksonu 1 atakuje wiązanie fosfodiestrowe w miejscu splicingowym 3'. Dwa eksony łączą się, intron w postaci lassa uwolniony.

Powstałe RNA jest matrycą do syntezy białka.

---