Циклические Нуклеотиды

Нуклеотиды, фосфорный остаток к-рых связан с рибозой в 3'- и 5'-положениях, образуя кольцо. Универсальные регуляторы внутриклеточного метаболизма. Открытие Ц. Н. (циклический 3',5'-аденозинмонофосфат, или цАМФ, открыт в 1957 Э. Сазерлендом и наиб, подробно изучен) - одно из крупнейших науч. Достижений в области исследования мол. Механизма действия гормонов. В организме животных цАМФ опосредует действие гормонов, не проникающих внутрь клетки (полипептидных гормонов и катехоламинов), и регулирует множество процессов. Синтез и гидролиз гликогена в печени, дифференцировку тканей, кроветворение, тромбоцитоз, явления иммунитета, злокачеств, роста, клеточной проницаемости, мышечное сокращение, секрецию гормонов, транскрипцию, трансляцию и мн.

Др. В стрессовых ситуациях служит «сигналом голода». Выделяемый в это время корой надпочечников гормон адреналин при посредничестве цАМФ активирует в клетках печени фермент гликогенфосфорилазу. В кровь выбрасывается большое кол-во глюкозы и т. О. Удовлетворяется острая потребность организма в источнике энергии. Механизм действия цАМФ в клетке связан с активацией цАМФ-зависимых протеинкиназ (ПК) и по существу сводится к фосфорилированию специфич. Белков (в т. Ч. Ферментов), что приводит к изменению их активности и соотв. Функций клетки. Один и тот же гормон в разных тканях вызывает через активацию протеинкиназ фосфорилирование разных белков и обусловливает разные функц. Ответы. У гетеротрофных бактерий цАМФ обеспечивает синтез ряда катаболитных ферментов при отсутствии в среде глюкозы, т.

Е. В условиях голода. Белок, связывающий цАМФ, присоединяется к ДНК и активирует опероны, кодирующие синтез индуцируемых ферментов. Увысших растений свет, поглощаемый фитохромом, активирует аденилатциклазу. Из других Ц. Н. Известны 3',5'-гуанозинмонофосфат (цГМФ) и 3',5'-цитидинмонофосфат (цЦМФ). Действие цГМФ связано с работой другой независимой системы. Гуанилатциклаза (в осн. Растворимый фермент), катализирующая образование цГМФ из гуанозинтрифосфата (ГТФ), активируется соединениями, содержащими или образующими свободно-радикальную группу NO (среди них нитроглицерин и др. Лекарств, препараты), а также ненасыщенными жирными к-тами, их гидроперекисями, эндопероксидами простагландинов, свободными гидроксильными радикалами.

Действие гормонов на активность гуанилатциклазы не связано с взаимодействием их с соответствующими рецепторами, как это происходит в системе цАМФ. ЦГМФ выполняет самостоятельную, отличающуюся от цАМФ, роль регулятора разл. Процессов клеточного обмена веществ, однако механизм действия и физиол. Функция цГМФ остаются невыясненными.Схема механизма действия гормонов у животных с участием цАМФ. Гормон соединяется с рецептором на внешней стороне клеточной мембраны и при участии N-белка активирует фермент аденилатциклазу (АЦ), локализованную на внутр. Стороне мембраны. АЦ катализирует синтез цАМФ из комплекса Mg-АТФ. Образовавшийся цАМФ связывается с ферментом протеинкиназой, в результате чего фермент диссоциирует на регуляторную (Р) и каталитическую (К) субъединицы.

К-субъединица фосфорилирует определ. Белки, в т. Ч. Ферменты, увеличивая или снижая их активность, что приводит к изменению соответств. Функций клетки. Фосфорилирование К-субъединицей белков хроматина или связывание с ним Р-субъединицы приводит к изменению матричной активности хроматина и пролиферативного статуса клетки. На этапе активации аденилатциклазы гормональный сигнал усиливается в 100 - 1000 раз, а при активации протеинкиназы ещё в 100 раз, т. Е. Одна молекула гормона может вызвать фосфорилирование 10 молекул белка (каскадное усиление). Действие цАМФ в клетке прекращается при гидролизе его фосфодиэстеразой и дефосфорилировании белков фосфопротеинфосфатазой..