Ugrás a tartalomhoz

Molekuláris sejtbiológia

Szeberényi József, Dialóg Campus Kiadó - Nordex Kft. (2014)

Dialóg Campus Kiadó - Nordex Kft.

Az inozitol-foszfolipid út

Az inozitol-foszfolipid út

Az 1970-es években figyelték meg, hogy az acetilkolin egyes célszöveteiben (pl. az exokrin pankreászban) fokozza a foszfolipidek metabolizmusát. Az elmúlt években bebizonyosodott, hogy a hatás jelátviteli jelenség és hogy foszfolipid eredetű másodlagos messengerek nemcsak az acetilkolin szekréciót kiváltó hatásában, hanem más szignáltranszdukciós folyamatokban is részt vesznek.

A leírt hatást inozitol-foszfolipidek hidrolízise közvetíti. A sejtmembrán belső foszfolipidrétegének egyik komponensét, a foszfatidilinozitol-biszfoszfátot (PIP2) egy foszfolipáz C (PLC) enzim diacilglicerinre (DAG) és inozitol-triszfoszfátra (IP3) hidrolizálja (45.5. ábra). Mindkét termék másodlagos messenger, melyek két külön jelátviteli utat aktiválnak (45.6. ábra).

45.5. ábra - 45.5. ábra: A foszfolipáz C reakció (a rövidítéseket l. a szövegben)

45.5. ábra: A foszfolipáz C reakció (a rövidítéseket l. a szövegben)

45.6. ábra - 45.6. ábra: Az inozitol-foszfolipid út

45.6. ábra: Az inozitol-foszfolipid út

A ligand-stimulált receptor hatását speciális heterotrimer G-protein, a Gq-fehérje közvetíti. Hatására a foszfolipáz C enzimcsalád PLC-β izoenzimei a membrán belső felszínén PIP2 molekulákat hasítanak. Az egyik termék, az IP3vízoldékony másodlagos messenger, mely díffúzióval gyorsan eléri célfehérjéit, az endoplazmatikus retikulum membránjának Ca++-csatornáit. A csatornák megnyilása Ca++-ionoknak a citoszólba özönlését eredményezi, ahol a Ca++ – ugyancsak másodlagos messengerként – számos célfehérje aktivitását befolyásolja. Ezek egyike a kalmodulin, mely Ca++-t megkötve egy szerin/treonin-specifikus fehérjekinázt, a Ca++/kalmodulin-függő proteinkinázt (CaM-kináz) aktiválja. A CaM-kináz egyik szubsztrátja az a CREB transzkripciós faktor, melyet a PKA is foszforilál (l. előbb): mindkét jelátviteli út serkentése a megfelelő célgének expressziójához vezet.

A PLC-β reakció másik terméke a DAG; apoláros molekula lévén ez a másodlagos messenger a membránban diffundál és a citoszólból magához vonzza célfehérjéit, a proteinkináz C (PKC) enzimeket. Ezek a szerin/treonin proteinkinázok ugyancsak több fehérjeszubsztrátot – közöttük transzkripciós faktorokat is – foszforilálnak. A PKC-jelátvitel génexpressziós hatásának egyik fontos sejtmagon belüli mediátora az AP-1 transzkripciós faktor (l. 32. fejezet), mely számos célgén indukcióját idézi elő.