В обеспечении начального (трансмембранный) этапа передачи гормонально-нейромедиаторного сигнала внутрь клетки, участвует рецептор плазматической мембраны, G q -белок и ключевой фермент каскада – фосфолипаза С.

Фосфолипаза С (ФЛ-С) – фермент, проявляющий высокую специфичность. Он расщепляет только фосфатидилинозитолы и не действует на другие фосфолипиды. Использует в качестве субстрата компоненты клеточной мембраны, в которую включен фермент. Ими являются полифосфоинозитолы – фосфатидилинозитол (ФИ), фосфатидилинозитол-4- фосфат (ФИФ) и фосфатидилинозитол -4,5- дифосфат (ФИФ 2 ).

Известны три семейства фосфолипазы С: β, γ и δ, включающих 16 ферментов. Внутри каждого семейства существуют подтипы, которые обозначаются подстрочной арабской цифрой, например, ФЛ-С β1 и т.д. ФЛ- С β и ФЛ-С γ активируются различными путями, но при этом как ФЛ-С β, так и ФЛ-С γ образовуют две мессенджер не молекулы – инозитол-1,4,5-трифосфата (ИФ 3 ) и диацилглицерола (ДАГ), дающих начало двум главным взаимодополняющим друг друга ветвям процесса сигнальной трансдукции.

ИФ 3 диффундирует в цитоплазму, связывается с кальциевыми каналами и вызывает освобождение Са 2+ из внутриклеточных депо, повышает его концентрацию. Для удаления избытка Са 2+ ИФ 3 дефосфорилируется цитозольными фосфатазами и отсоединяется от ионных каналов. Каналы закрываются. Избыток Са i 2+ из цитоплазмы удаляется с помощью Са-насосов, или в результате захвата Са- связывающими белками.

ДАГ – активирует протеинкиназу С. Для этого также необходимы кислый фосфолипид фосфатидилсерин (ФС) и Са 2+. Повышение концентрации Са 2 + в цитоплазме клеток при активации ПФИ- системы приводит к транслокации из цитоплазмы в клеточную мембрану протеинкиназы С. Это способствует ее активации ДАГ совместно с промотором фосфатидилсерином, являющимся неотъемлемым мембранным компонентом.

Протеинкиназа С переносит остатки γ-фосфата от АТР на ОН-группу серина или треонина в полипептидной цепи. От остальных протеинкиназ данный фермент отличается определенной специфичностью в отношении белковых субстратов, а также сайтами фосфорилирования и механизмом активации. Мультидоменная структура протеинкиназы С

Прекращение передачи сигнала в пфи системе осуществляется двумя путями: 1. Инактивацией вторичных мессенджеров; 2. Дефосфорилированием эффекторных белков.

Влияние ИФ3 прекращается с помощью фосфатаз, дефосфорилирующих это соединение. Последовательное 3-х этапное дефосфорилирование ИФ 3 приводит к образованию циклического спирта – инозитола, который является субстратом для синтеза ФИ. ИФ 3 -5-фосфомоноэстераза ИФ 3 (1,4,5) + Н 2 О ИФ 2 (1,4) + Рi

Действие ДАГ может ограничиваться двумя механизмами: 1. Действием ДАГ-киназы, осуществляющей фосфорилирование ДАГ до фосфатидной кислоты; 2. Действием ДАГ-липазы, осуществляющей гидролиз этого мессенджера с отщеплением арахидоновой кислоты. Таким путем до 30% ДАГ может превратиться в клетке в фосфатидную кислоту. ДАГ-киназа в основном локализована в плазматической мембране клетки. На следующем этапе происходит расщепление 2-арахидоноил- глицерола на арахидоновую кислоту и глицерол. ДАГ-киназа 1). ДАГ + АТР ФК + ADP Mg 2+ ДАГ-липаза 2). ДАГ + Н2О 2-арахидоноил-глицерол + R 1 -СООН

Спасибо за внимание!