DSC00854

otwiera kanał K⁺ („inwardly rectifying") i powoduje hiperpolaryzację błony postsynaptycznej (rys. 32.7), hamując zarazem aktywność cyklazy adenylanowej. Wykonane systemem „patch--clamping" (rys. 32.4) pomiary przepływu K⁺ przez pojedynczy kanał w oderwanych fragmentach błony postsynaptycznej udowodniły, żc do otwarcia kanału K wystarcza dodanie, od strony cytopłazmatycznej tej błony oczyszczonego. Goc-GTP. a więc niepotrzebne jest pośrednictwo sygnałów II rzędu. Wobec wielości istniejących rodzajów receptorów M i kanałów K⁺ elementy tego typu toru oznacza się symbolami specyficznymi dla danej tkanki. I tak dla przedsionka serca układ taki oznacza się: M2-AChR-Gi;-K⁺[ACh| kanał (otwarcie) (Gk jest specjalną formą typu Gj, a precyzyjniej otj 1.3). Stała czasowa tej aktywacji jest rzędu 0,3 s. Przerwanie informacji polega po prostu na inaktywacji białka Gk. czyli na spontanicznej hydrolizie GkiaJ-GTP do Gk(Ct,)-GDP i reasocjacji GctiPy. Toksyna krztuśca uniemożliwia w przypadku Gi wymianę GDP na GTP w otj, a przez to aktywację białka G i otwarcie kanału.

Wieloczłonowy (pośredni) układ informacyjny

Przykładem połączenia wieloczłonowego, obejmującego obok błonowych także elementy cytoplazmatyczne, jest tor rozpoczynający się od aktywowanego noradrenaliną postsynaptycznc-go receptora P-adrcnergiczncgo (pAR) w miocytach komory serca, a dalej biegnący przez G, (aj-cyklaza adenylanowa—wzrost stężenia cAMP— kinaza białkowa A— fosforylowanie A*P--zależnego kanału Ca²* o wysokim progu pobudliwości. Fosforylowanie zmienia stopień zależności tego kanału od AM¹, a więc działanie receptora pAR powoduje w tym przypadku tylko modulację kanału. Ciąg informacyjny zaczynający się od PAR obejmuje już także elementy cytoplazmatyczne. jak cAMPi kinazę A. Przerwanie informacji (zamknięcie kanału) wymaga nie tylko inaktywacji białka G_s (reasocjacji ajfy). ale również obniżenia poziomu cAMP — działaniem fosfodiesterazy i defosforylacji kanału — działaniem fosfatazy I rys. 32.2). Tymczasem toksyna cholery, hamując GTPazową aktywność białka a,, uniemożliwia przerwanie informacji (tj. reasocjację ajły) i pozostawia kanał jonowy stale otwarty.

Poprzez wieloczłonowy układ informacyjny działa wiele innych receptorów aktywujących, poprzez białko Ga, (i) cyklazę adenylanową: np. receptor seroloninowy (5-HTR) i katecholami-nowy (a₂AR), lub (ii) fosfolipazę C: np. receptory muskarynowe M|, M_t i M_s i metabotropowy receptor aktywujących aminokwasów.

Znane są układy poslsynaptyczne. w których równocześnie biorą udział ciąg bezpośredni (błonowy) i pośredni (błonowy i cytoplazmatyczny). Przykładem jest droga sprzężenia receptora P-adrenergicznego (PAR) w komórkach serca, gdzie aktywowane przez PAR białko G_s (aj otwiera kanały Ca²'. Na* i kanał lj węzła przedsionkowo-zatokowego — zarówno bezpośrednio, jak i pośrednio poprzez aktywację kinazy adenylanowej i kinazy A (rys. 32.3). Ta dwutorowość umożliwia dwufazowy efekt agonistów P-adrencrgicznych. w postaci zarówno szybkiej jak i powolnej odpowiedzi, w postaci np. prądu Ca²' (przez kanał Ca²*). Podobnie prąd jonowy przez kanał I_f w komórkach węzła przedsionkowo-zatokowego jest zarówno pobudzany szybko po drodze bezpośredniej przez M-AChR (eto. 0,-3), (aktywujący równocześnie kanał K*lACh|). jak też poddany jest regulacji ze strony PAR (aj. działającego wolniej po drodze pośredniej (wieloczłonowej) (rys. 32.8).

W miarę poznawania nowych typów receptorów i kanałów ujawniają się możliwości coraz bardziej skomplikowanych i współzależnych dróg. prowadzących od przyjęcia sygnału przez receptory do powstania w komórce postsynaptycznej efektu fizjologicznego, w wy niku regulacn przewodnictwa kanałów błon postsynapiycznych. W torach sygnalizacyjnych, realizowanych

384