Главная > Химия > Биохимия, Т.3
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

35.6. Циклический AMP - эволюционно древний сигнал голодания

Как было описано выше (разд. 28.6), сАМР оказывает регуляторное действие на клетки бактерий, у которых он стимулирует транскрипцию определенных генов. Очевидно, что сАМР как вещество-регулятор имеет длинную эволюционную историю. У бактерий сАМР служит сигналом голодания. Появление сАМР свидетельствует об отстутствии глюкозы и ведет к синтезу ферментов, необходимых для использования других источников энергии. В некоторых клетках млекопитающих, таких, как клетки печени и мышц, сАМР сохраняет свою древнюю функцию сигнала голодания, но при этом действие сАМР направлено на стимуляцию протеинкиназы, а не на усиление транскрипции определенных генов. Еще одно важное различие состоит в том, что у высших организмов сАМР стал вторым посредником, участвуя во внутриклеточных, а не внеклеточных коммуникативных связях.

Почему в ходе эволюции сАМР превратился во второго посредника? Представляется, что здесь сыграли роль три фактора.

1. сАМР образуется из повсеместно присутствующего АТР в ходе несложной реакции, протекающей за счет энергии последующего гидролиза пирофосфата.

2. Будучи производным вещества, занимающего центральное положение в метаболических превращениях, сам сАМР стоит в стороне от основных путей метаболизма. сАМР используется только как интегратор обмена веществ и не является ни предшественником в процессах биосинтеза, ни промежуточным продуктом в энергетическом обмене. Вследствие этого концентрация сАМР может регулироваться однозначно. Более того, сАМР стабилен, если не подвергается действию специфической фосфоди-эстеразы.

3. сАМР обладает достаточным количеством функциональных групп, которые обеспечивают прочное и специфическое связывание с рецепторными белками (например, с регуляторной субъединицей про-теинкиназы мышц) и развитие соответствующих аллостерических эффектов.

Важно отметить, что использование сАМР как второго посредника приводит к значительному усилению гормонального сигнала. Так, многие гормоны в крови присутствуют в концентрациях порядка В стимулированных клетках-мишенях концентрация сАМР намного выше, так как каждая активированная молекула аденилатциклазы синтезирует много молекул сАМР. Фосфорилирование множества молекул белка молекулой протеинкиназы, активированной сАМР, представляет собой еще один этап усиления гормонального сигнала. Каскад

Рис. 35.7. Пространственная модель сАМР.

ферментативных реакций, регулирующих обмен гликогена, служит примером того, как малые стимулы могут вызвать значительные изменения метаболизма клетки.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление