Основные сведения о системе трансдукции сигнала в клетке

Протеинкиназы, фосфатазы. Аденилатциклазная система.
Наиболее распространен непрямой механизм действия вторичного посредника. В этом случае он активирует фермент протеинкиназу, который затем фосфорилирует белок (т.е. присоединяет к нему фосфатную группу). Фосфорилирование приводит к конформационной перестройки белка и активированию его функции.
При взаимодействие молекулы-сигнала с рецептором активируется фермент аденилатциклаза, которая катализирует превращение АТФ в цАМФ. Этим этапом управляет G_S-белок. Конечные стадии и пути передачи сигнала с помощью цАМФ осуществляются при участии протеинкиназы, которая фосфорилирует определенный белок только тогда, когда она специфически активирована цАМФ. Молекула фермента состоит из двух субъединиц: регуляторной и каталитической. Циклический АМФ связывается с регуляторной субъединицей, в результате чего каталитическая субъединица отделяется. В свободном состоянии она может фосфолировать белок. В жировых клетках таким образом регулируется активность липазы - фермента, начинающего последовательность реакций, в которых извлекается энергия, заключенная в молекулах липидов.

Поступивший извне сигнал достигает внутриклеточных резервуаров кальция через ряд промежуточных звеньев: сигнал стимулирует гидролиз одного из липидов - фосфатидилинозитол-4,5-дифосфата, входящих в состав плазматической мембраны. Каким же образом гидролиз одного мембранного липида может вызвать увеличение внутриклеточной концентрации Са²⁺?
Фосфолипиды в водной среде самопроизвольно образуют упорядоченные двухслойные плоские структуры, которые составляют основу биологических мембран. Согласно традиционной точке зрения, липидный бислой функционирует как инертный барьер. Открытие того, что фосфолипиды участвуют в передаче внутриклеточных сигналов послужило началом пересмотра традиционных представлений о их функциях. Фосфатидилинозитол-4,5-дифосфат - это типичный фосфолипид, располагающийся преимущественно в обращенном к цитоплазме слое двухслойной клеточной мембраны. В ответ на внешний сигнал это вещество гидролизуется с образованием диацилглицерола и инозитолтрифосфата. При посредстве G-белка фосфатидилинозитол-4,5-дифосфат расщепляется на инозитол-1,4,5-трифосфат и диацилглицерол. Конечная стадия в цикле инозитолфосфатов - это превращение инозитолмонофосфата в свободный инозитол.