Darvas Zsuzsa, László Valéria

Sejtbiológia


A cAMP keletkezése és funkciója

A cAMP szintjét a sejtben két enzim, az adenil-cikláz és a ciklikus-AMP-foszfodieszteráz (cPDE) aktivitása határozza meg. Az első, egy membránhoz kötött enzim, ami cAMP keletkezését katalizálja ATP-ből. Az adenil-cikláz működését a stimuláló G-fehérje serkenti, a gátló pedig csökkenti. A cPDE ugyanakkor lebontja a cAMP-t. A cAMP-n keresztül ható molekulák közül a legjobban az adrenalin és a noradrenalin hatásmechanizmusa ismert. A XIII.5. ábra foglalja össze a cAMP keletkezéséhez vezető lépéseket.
Amennyiben az αs alegység bármilyen okból nem tudja lebontani a GTP-t, a cAMP termelődése állandósul. A kolera toxinja közvetve az αs szerkezetét változtatja meg, ami viszont nagyon megnöveli a cAMP mennyiségét a vékonybélhámsejtekben. Ez fokozza a Na+ és a víz leadását, és ez a fellépő súlyos hasmenés oka.
Egy másik, a szamárköhögést okozó baktérium toxinja viszont az αi alegységet – megint csak közvetve –, úgy változtatja meg, hogy az nem tud a receptorhoz kapcsolódni, azaz nem tud aktiválódni. Végső soron nem tudja gátolni az adenil-cikláz működését.
 
XIII.5. ábra. A cAMP keletkezése.
A és B: a hormonnak a receptorhoz való kapcsolódása konformációs változást idéz elő a receptor intracelluláris részén, C: ami lehetővé teszi, hogy a receptor a G fehérje α-alegységéhez kötődjön; ami úgy változtatja meg a G fehérje térszerkezetét, hogy GDP helyett GTP-t fog kötni. D és E: az aktiválódott G proteinről leválik az α-alegység, ami többnyire aktiválja (ritkábban, az alegységtől függően inaktiválja) az adenilciklázt. Az adenilcikláz ATP-ből cAMP-t készít. F: a GTP hidrolízise inaktiválja az α-alegységet, amely visszakapcsolódik a β- és -alegységekhez
 
A cAMP egy aktivátor molekula, és több olyan kináz is van a sejtekben, amely csak cAMP jelenlétében mutat aktivitást: ezek a cAMP-függő (dependens) protein kinázok (másnéven protein kináz A-k = PKA), amelyek szerin/ treonin kinázok. A protein kináz A-k szubsztrátjai eltérőek a különböző sejtekben. Többek között ez a magyarázata annak, hogy a cAMP olyan sokféle hatás kiváltásában játszik szerepet. Az első protein kináz-A függő folyamat, amelyet leírtak, az adrenalin által kiváltott glikogén lebontása volt a vázizomban. Ebben a reakciósorozatban a protein kináz-A az ún. foszforiláz kinázt foszforilálja, így ez az enzim aktiválódik. A következő lépésben pedig ez az aktív enzim a glikogént lebontó glikogén-foszforilázt aktiválja (XIII.6. ábra).
 
XIII.6. ábra. A glikogénlebontás serkentésének lépései a vázizomban a cAMP közvetítésével
 
Elhelyezkedésüket tekintve, a protein kináz A-k részben a citoszolban, részben pedig PKA kihorgonyzó fehérjék segítségével, különböző membránokhoz, citoszkeletonhoz kihorgonyozva helyezkednek el. Bizonyos protein kináz A-k célfehérjéje nem enzim, hanem pl. egy génreguláló fehérje. Ebben az esetben a foszforilált génreguláló protein, olyan génnek az átírását serkenti, amely a promoter régiójában CRE elemet (CRE = cAMP responsible element) tartalmaz. A protein kináz A által aktivált génreguláló fehérje a CRE elemhez kötődve fejti ki hatását. A hasnyálmirigyben a szomatosztatin termelés szabályozásának ez az egyik útja.
 

Sejtbiológia

Tartalomjegyzék


Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 704 4

Reméljük, hogy a hallgatóknak nemcsak egy olyan jegyzetet készítettünk, amelyet meg kell tanulniuk, de sikerült belevinnünk azt az érzést is, amely a jegyzet megírásakor és átírásakor eltöltött minket. Ez az érzés a csodálat. Milyen csodálatos kis egység a sejt, milyen tökéletesen és logikusan szervezett! Mi sem, és így a hallgató sem menekülhet meg a molekuláris szemlélettől, amely manapság a biológia és az orvostudomány minden területén uralkodóvá vált. Igyekeztünk csak annyi molekulát és molekuláris mechanizmust megemlíteni, amelyet feltétlenül szükségesnek tartottunk a sejtben zajló folyamatok megismeréséhez és megértéséhez. Kívánjuk, hogy a leírtak segítsék a hallgatókat más tárgyak anyagának megértésében és elsajátításában is. A jegyzet immáron negyedik, javított kiadását tartják a kezükben és persze ez is több, mint az előző. Mentségünkre legyen mondva a többlet nemcsak több szöveget, de több képanyagot és ábrát is jelent. Reméljük ez segít jobban megérteni a sejtekben zajló, néha bizony komplikált eseményeket. (a szerzők)

Hivatkozás: https://mersz.hu/darvas-laszlo-sejtbiologia//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave