Effettori di G proteine STRUTTURA DELLADENILATO CICLASI 9

Effettori di G proteine

STRUTTURA DELL’ADENILATO CICLASI (9 ISOFORME CLONATE) SIMILE ALLA GUANILATO CICLASI

ADENILATO CICLASI Attivazione: AZIONE DEI RECETTORI b-ADRENERGICI TRAMITE Gs 1. La subunità a attivata di Gs forma un complesso con l’Adenilato Ciclasi, per catalizzare la conversione dell’ATP ——> 3'-5'-c. AMP • L’Adenilato Ciclasi è una proteina transmembrana e rimane in membrana durante questa conversione. 2. Dopo, l’AMPc attiva la Protein Kinasi A (PKA), che a sua volta fosforila altri enzimi bersaglio per modificare in qualche modo il metabolismo o l’attività enzimatica della cellula. 3. Quindi, una fosfodiesterasi velocemente demolisce l’AMPc, interrompendo l’attivazione della Protein Kinasi A.

ADENILATO CICLASI Inattivazione: AZIONE DEI RECETTORI a 2 -ADRENERGICI TRAMITE Gi La subunità a di Gi forma un complesso con l‘Adenilato ciclasi, per inibire la conversione dell’ATP ———> 3'-5'-c. AMP

Regolazione dei livelli di AMP ciclico: viene demolito dall’enzima fosfodiesterasi L’inibizione della fosfodiesterasi avviene grazie al GMP ciclico o per mezzo della metilxantina Gs-alfa L’attivazione della fosfodiesterasi avviene per fosforilazione attraverso una via avviata dall’insulina fosfodiesterasi

Tools farmacologici nello studio dell’AC • Tossina del Colera – Ribosila la subunità a di Gs, bloccandola nello stato attivato. RISULTATO = overproduzione di c. AMP. • Tossina della Pertosse – Blocca l’attivazione della subunità a di Gi. RISULTATO = inibizione dell’inibizione della sintesi di c. AMP. • Metilxantina -- Caffeina -- Inibiscono la fosfodiesterasi. RISULTATO = Livelli più alti di c. AMP nella cellula. • Forscolina – attivazione diretta dell’adenilato ciclasi

Isoforme dell’adenilato ciclasi di mammifero Sunahara RK, Taussig R. Isoforms of mammalian adenylyl cyclase: multiplicities of signaling. Mol Interv. 2002 Jun; 2(3): 168 -184.

FOSFOLIPASI-C Attivazione: AZIONE DEI RECETTORI a 1 -ADRENERGICI TRAMITE Gq La Subunità-bg attivata (vi sono isoforme che legano la Subunità-a !) forma un complesso con la Fosfolipasi-C, per tagliare un LIPIDE - il Fosfatidilinositolo-4, 5 -difosfato - in due diverse parti: • Diacilglicerolo (DAG) • Inositolo Trifosfato (IP 3)

Trasduzione del segnale intracellulare indotto dalla cascata del PIP 2

Diacilglicerolo (DAG) Il DAG rimane in membrana e stimola la Protein Kinasi C (PKC) a fosforilare enzimi bersaglio Ca+2 -dipendenti. Tools farmacologici: Esteri del Forbolo mimano le azioni del DAG e quindi attivano la Protein Kinasi C.

Inositolo Trifosfato (IP 3) L’IP 3 và al RE, dove stimola il rilascio di Ca+2. Tools farmacologici: Litio inibsce la degradazione dell’IP 3 inibendo le fosfatasi. Ciò mantiene i canali del Ca+2 del RE aperti più a lungo. RISULTATO = concentrazione intracellulare di calcio più elevata.

Calcio Attiva la Protein Kinasi C (PKC) cosicchè può fosforilare enzimi bersaglio. Attiva la Ca+2 -Calmodulina Kinasi per fosforilare altri enzimi bersaglio.

Isoforme diverse della Fosfolipasi C possono essere attivate da subunità diverse di Gq fosfolipasi C-b fosfatidilinositolo 4 -5 difosfato reticolo endoplasmico liscio Gq-alfa inositolo-P 3 diacilglicerolo betagamma La cascata dei fosfoinositidi sfrutta piccole quantità di fosfatidilinositolo 4, 5 -difosfato della membrana plasmatica. Questo glicerofosfolipide fortemente carico è il principale substrato di diverse isoforme di fosfolipasi C. Uno dei prodotti, l’inositol 1, 4, 5 -trifosfato diffonde verso il reticolo endoplasmatico, si lega a canali ionici chemio-dipendenti, e stimola l’efflusso di calcio dal lume del RE nel citosol. Il calcio citosolico può legarsi alla calmodulina e activare una classe di protein kinasi (PK Ca. M-dipendente). Il calcio citosolico può legarsi, assieme al diacilglicerolo, ad un’altra protein kinasi (protein kinasi C, PKC).