13-mavzu: hujayraga signal transduktsiya sistemasi haqida asosiy ma’lumotlar reja

Adenilattsiklaza mexanizmi. Xujayra yuzasida gormonlar ta’sirining asosiy yo’llaridan biri gormon-retseptor kompleksining denilattsiklaza fermenti bilan ta’sirlashuvi orqali amalga oshadi. Bu ferment oligomer membrana oqsili bo’lib, molekulyar massasi 150 kD. Maksimal gormonal stimulyatsiya sharoitida uning kontsentratsiyasi 1-5 min dan keyin 10^-8 dan 10^-6 gacha oshishi mumkin.
Adenilattsiklaza ko’pchilik gormonlar, xususan adrenallin, gipotalamik neyrogormon, gipofizning trop gormonlari, vazopressin kabilar tomonidan faollashtiriladi. Turli xil retseptor gormonlar adenilattsiklazada konvergent ravishda birikadi.
Transmembrana birikishida polifunktsional GTF asosiy vazifani bajaradi. Bu oqsil adenilattsiklazaning aktivatsiyasida muxim vositachi xisoblanadi. Bu kuchsiz gidrofob oqsil 3 komponentdan tashkil topadi. Oqsil molekulasining subbirliklari gormon-retseptor kompleks, GTF, adenilattsiklaza, Mg^2Q va GTF-azalar uchun spetsifik bog’lovchi markazlarga ega. Aftidan N-oqsil bilan birinchi bo’lib gormon-retseptor kompleks ta’sirlashadi. U N-oqsilning β-subbirligi bilan bevosita bog’lanadi. Buning natijasida N-oqsilning GTF ga o’xshashligi ortadi.
GTF ning bog’lanishi xosil bo’lgan kompleksda retseptorning gormonga bo’lgan o’xshashligini pasaytirib yuboradi. Keyin gormon ajralib chiqib yangi retseptor tsiklga kiradi. Gormonsiz kompleks GTF ning bog’lanishi bilan faollashadi va adenilattsiklazaga yuqori darajada o’xshash bo’lib qoladi. Fermentning faollashishi, tsAMF ning xosil bo’lishining tezlashishi va uning xujayrada to’planishi ro’y beradi. Mg^2Q ning mos markaz bilan bog’lanishi N-oqsilni gormon-retseptor kompleksga va adenilattsiklazaga o’xshashligini oshiradi. Shu bilan birga Mg^2Q teskari ta’sir ko’rsatadi. Ilgari GTF xam xuddi unga o’xshab GDF va N-oqsilning funktsiyasini stimullashi mumkin deb xisoblanardi, biroq oxirgi yillarning tadqiqotlari GDF mazkur oqsilning ingibitori ekanligini ko’rsatdi.
Retseptor va adenilattsiklaza bilan bir kompleksda N-oqsil o’ziga GTF-azani biriktirishi mumkin. U GTF ni parchalaydi, shu bilan birga oqsilni va adenilattsiklazani inaktivatsiyalashtirib, tsiklaza fermenti aktivatsiyasi jarayonini to’xtatadi.
N-oqsil yana bitta muxim funktsiyaga ega. GTF bilan kompleksda u xujayradagi aktiv retseptorlarning vaqtinchalik eliminatsiyasida ishtirok etadi va shu bilan ularning gormonga bo’lgan sezuvchanligini kamaytiradi.
N-oqsilning barcha aytib o’tilgan xossalari gormonal signallarni membrana orqali aktseptor adenilattsiklazaga o’tkazilishidagi universal funktsiyasini belgilab beradi. Bu oqsil jamlanma tushunchaga xam ega, ya’ni turli xil mustaqil funktsiyaga ega GTF-bog’lovchi oqsillar oilasi xisoblanadi.
Gormon-retseptor kompleksining adenilattsiklaza bilan transmembrana birikishida tsitoskelet elementlari va membrana kislotali fosfolipidlar ishtirok etishini ta’kidlab o’tish zarur.
Shunday qilib, adenilattsiklazani gormon-retseptor kompleksi orqali aktivatsiyasi ro’y beradi. Bunda kompleksning bitta molekulasi 500 molekula tsAMF xosil bo’lishini ta’minlaydi. tsAMF ning kontsentratsiyasi nafaqat adenilattsiklaza tizimining aktivligi, balki tsitozolda joylashgan fosfodiesteraza fermenti faolligiga xam bog’liq. Fiziologik sharoitlarda bu fermentning faolligi insulin, somatotropin va somatomedin tomonidan boshqarilishi mumkin. Xujayrada xosil bo’lgan tsAMF tsAMF-bog’liq proteinkinazaning ikkita izoshakli subbirliklari bilan spetsifik ta’sirlashadi. tsAMF ni regulyator subbirliklar bilan bog’langanidan keyin ferment molekulasining monomerlarga dissotsiatsiyasi ro’y beradi. Buning oqibatida “tormozlashgan” katalitik subbirlik faollashadi va tsitoplazmada sintezlangan oqsillarning fosforillanishi ro’yf beradi. Bunday oqsillarning fosforillanishi ularning faolligi va xolatini o’zgartirib yuboradi. Shunday qilib xujayralarda fosforilaza β kinazasi, lipaza, fosfolipaza, ribosoma fosfoproteini, gistonlar, bir qator membrana oqsillari faollashadi.
Shunday qilib, tsAMF-bog’liq proteinkinazalar xujayraning universal aktseptor strukturalari xisoblanadi.
Ba’zi gormonlar, shuningdek opioidlar, dofamin kabi neyromediatorlar adenilattsiklaza va tsAMF ni stimullamaydi, aksincha ularni ingbirlaydi. Ta’kidlash zarurki gormonlarning ba’zi-bir stimullovchi effektlari ikkilamchi ravishda kuchayishi mumkin. Xususan ko’pchilik gormonlar tsiklaza tizimini aktivlashitirib nishon-xujayralarda prostaglandinlar xosil bo’lishini to’xtatib qo’yadi. Prostaglandinlar xujayradan chiqib shu xujayraning retseptorlariga yoki qo’shni xujayralarning retseptorlariga ta’sir qilishi mumkin.
Aytib o’tilgan ma’lumotlar asosida retseptsiyadagi asosiy xodisalarlarning ketma-ketligi adenilattsiklaza yo’li bo’yicha bosqichma-bosqich quyidagicha tasavvur qilish mumkin:
1) plazmatik membranada spetsifik gormon-retseptor kompleksining xosil bo’lishi;
2) bu kompleksning N-oqsil bilan ta’siri, uning GTF tomonidan faollashishi;
3) adenilattsiklaza kompleksi tomonidan stimulyatsiyasi;
4) tsAMF ning jadal xosil bo’lishi;
5) proteinkinaza katalitik subbirliklarining aktivatsiyasi;
6) bir qator oqsillar fosfolirlanishining kuchayishi;
7) proteinkinaza tsAMF-regulyator subbirligining yadroga kirishi; Mazkur jarayonning terminatsiyasi turli darajalarda amalga oshirilishi mumkin deb taxmin qilinadi. Retseptor darajada u komplekslarning yirik klasterlarga to’planishi bilan bog’liq. tsAMF darajasida terminatsiya fosfodiesterazaga bog’liq bo’ladi.