Wielka siła małych cząsteczek-
biologiczne znaczenie nukleotydów
Katarzyna Koziak
Zakład Biochemii Ogólnej i Żywności
Nukleotydy zewnątrzkomórkowe
Pochodzenie
4ðpÅ‚ytki krwi
4ðzakoÅ„czenia nerwowe
4ðkomórki Å›ródbÅ‚onka
4ðerytrocyty
4ðlimfocyty
4ðkomórki mięśni gÅ‚adkich
4ðfibroblasty
4ðhepatocyty
4ðmastocyty
Nukleotydy zewnątrzkomórkowe 
mechanizmy uwalniania do osocza
Nukleotydy zewnątrzkomórkowe
Rola
Pochodzenie
4ðaktywacja i agregacja pÅ‚ytek krwi
4ðpÅ‚ytki krwi
4ðneuroprzekaz
nictwo
4ðzakoÅ„czenia nerwowe
4ðaktywacja komórek Å›ródbÅ‚onka
4ðkomórki Å›ródbÅ‚onka
4ðcytotoksyczność
4ðerytrocyty
4ðnapiÄ™cie Å›ciany naczyÅ„ krwionoÅ›nych
4ðlimfocyty
4ðskurcz mięśni
4ðkomórki mięśni gÅ‚adkich
4ðproliferacja komórek
4ðfibroblasty
4ðaktywacja kaspaz/apoptoza
4ðhepatocyty
4ðaktywacja czynników transkrypcyjnych
4ðmastocyty
4ðregulacja ekspresji genów
Receptory P2 obecne na komórkach śródbłonka
i na płytkach krwi
P2Y1
P2X1
 + +
+
P2X1
P2Y1
P2Y2
P2X2 +
+
P2X2

P2Y2

P2Y4
P2X3
+


P2X3
P2Y4

P2Y6
P2X4
+
+
P2X4
P2Y6


P2Y11
P2X5
 +
P2X5
P2Y11


P2Y12
P2X6


+
P2X6
P2Y12
+

P2Y13
P2X7

+
P2X7
P2Y13
+

P2Y14 

P2Y14
komórki śródbłonka płytki krwi
Metabolizm nukleotydów zewnątrzkomórkowych
Metabolizm nukleotydów zewnątrzkomórkowych
Akumulacja płytek krwi w uszkodzonych tętniczkach
otrzewnowych
0 min 2 min 5 min 10 min 19 min
wt
cd39-/-
Zaburzenie angiogenezy u myszy cd39 -/-
kontrola
cd39 -/-
Monocyty/makrofagi
Komórki śródbłonka
Monocyty/makrofagi
Perycyty
M- żel (matrigel)
umieszczony
podskórnie
Zaburzenie angiogenezy u myszy cd39 -/-
wt cd39-/-
Wzrost stężenia wolnych jonów Ca2+ w komórkach śródbłonka
w odpowiedzi na nukleotydy
Dwa mechanizmy prowadzące w komórkach śródbłonka do
wzrostu stężenia Ca2+ w odpowiedzi na nukleotydy
ATP
Ca2+
Ca2+
P2Y
P2X
ER
Ca2+
Ca2+
EC
Ca2+
Dwa mechanizmy prowadzące w komórkach śródbłonka do
wzrostu stężenia Ca2+ w odpowiedzi na nukleotydy
ATP
+ EGTA
Ca2+
Ca2+
P2Y
P2X
P2X
ER
Ca2+
Ca2+
Ca2+
EC
Dwa mechanizmy prowadzące w komórkach śródbłonka do
wzrostu stężenia Ca2+ w odpowiedzi na nukleotydy
ATP
Ca2+
Ca2+
P2Y
P2Y
+ BAPTA
P2X
Ca2+
Ca2+
EC
ER
Ca2+
Aktywacja komórek śródbłonka przez ADP, UTP i ATP
+ EGTA
+ BAPTA
brak wewnątrzkomórkowych brak zewnątrzkomórkowych
Kontrola
jonów Ca2+
jonów Ca2+
Prawdopodobne szlaki przekazywania sygnału
przez receptory purynergiczne P2
ATP/UTP
receptory P2
białko G
PLC
PIP2 IP3
2+
Ca
DAG
integryny
integryny
integryny
2+
Ca
kaweolina-1
RAFTK FAK
PKC
Lyn
2
Src,Grb
2
Grb
Src
integryny
integryny
PI3K
p
130 cas
PI4K p38
JNK paxillina Shc
kaspaza
Ras
Raf, Mek
selektyna E
crk
AKT
Erk 1/2
I B
APOPTOZA ANOIKIS ZMIANA KSZTAA
TU MIGRACJA PROLIFERACJA
Prawdopodobne szlaki przekazywania sygnału
przez receptory purynergiczne P2
ATP/UTP
receptory P2
białko G
PLC
PIP2 IP3
2+
Ca
DAG
integryny
integryny
integryny
2+
Ca
kaweolina-1
RAFTK FAK
PKC
Lyn
2
Src,Grb
2
Grb
Src
integryny
integryny
PI3K
p
130 cas
PI4K p38
JNK paxillina Shc
kaspaza
Ras
Raf, Mek
selektyna E
crk
AKT Erk 1/2
Erk 1/2
I B
APOPTOZA ANOIKIS ZMIANA KSZTAA
TU MIGRACJA PROLIFERACJA
Zmiany w cytoszkielecie komórek śródbłonka w odpowiedzi na
ATP
Barwienie filamentów aktynowych barwnikiem Alexa Fluor 488
komórki śródbłonka  kontrola
komórki śródbłonka + ATP (1 min)
Przebudowa szkieletu  aktywacja komórek, przygotowanie do migracji
Migracja komórek śródbłonka pod wpływem nukleotydów
HUVEC + ATP (5 h)
HUVEC  kontrola HUVEC + UTP (5 h)
Odpowiedz
indukowana w komórkach śródbłonka przez
nukleotydy
Odpowiedz
indukowana w komórkach śródbłonka
przez nukleotydy
Angiogeneza indukowana przez zewnątrzkomórkowe
nukleotydy
4ðAngiogeneza nowotworowa
4ðPowstawanie naczyÅ„ krwionoÅ›nych w tkankach
objętych procesem zapalnym, np. w przebiegu
reumatoidalnego zapalenia stawów
4ðTworzenie siÄ™ naczyÅ„ krwionoÅ›nych w blaszkach
miażdżycowych
4ðAngiogeneza w tkankach poddanych niedokrwieniu
4ðGojenie siÄ™ ran
 (Re)stenoza w odpowiedzi na nukleotydy
ATP/UTP/ADP -proliferacja mięśni gładkich naczyń
migracja i proliferacja fibroblastów