Ўзбекистон республикаси соғЛИҚни сақлаш вазирлиги тошкент тиббиёт академияси биоорганик ва биологик кимё кафедраси

Биринчи тури – ковалент бошқарилиши, фосфорилаза суббирликларини гормонга боғлиқ фосфорилланиши–дефосфорилланишига асосланган.
Иккинчи тур – аллостерик бошқарилиш. У гликоген фосфорилаза в суббирликларини адениллаш–деадениллаш, фаолланиш-инактивланиш реакцияларига асосланган. Реакцияни йўналиши ҳар бир суббирлик аллостерик марказига бирикадиган АМФ ва АТФ концентрациясини нисбати билан белгиланади.
Ишлаётган мушакда АТФни сарфланишга боғлиқ равишда АМФни тўпланиши фосфорилаза в нинг аденилланиш ва фаолланишини юзага келтиради. Аксинча, тинч ҳолатда АТФнинг юқори концентрацияси АМФни сиқиб чиқариб, деадениллаш йўли билан бу ферментни аллостерик ингибирланишига олиб келади.
Жигарда гликогенни синтези ва парчаланишини гормонал бошқарилишда цАМФ ва протеинкиназа марказий рол ўйнайди.
Учинчи тур – кальций билан бошқарилиш, Са⁺² ионлари билан фосфорилаза в киназасини аллостерик фаолланишига асосланган, Са⁺² ионларини концентрацияси мушак қисқарганида ортади ва фаол фосфорилаза а ҳосил бўлишини тезлаштиради.
Гуанилатциклаза мессенжер системаси
Узок вақтлар давомида циклик гуанозинмонофосфат (цГМФ) цАМФнинг антиподи ҳисобланган. Унга цАМФга қарши функциялар кўрсатилган эди. Ҳозирги вақтда олинган кўп маълумотлар бўйича хужайра функциясини бошқаришда цГМФ мустақил ролни ўйнайди. Хусусан, буйраклар ва ичакда у ион транспорти ва сув алмашинувини бошқаришда, юрак мушагида реакция сигнали вазифасини ва бошқаларни бажаради.
цАМФ синтезига ўхшаб, цГМФ ГТФдан специфик гуанилатциклаза таъсирида амалга ошади:
ГТФ ^{гуанилатциклаза} цГМФ + РР
Гуанилатциклазани 4 хил шакли маълум бўлиб, улардан учтаси мембрана билан боғлиқ ва биттаси эрувчан, цитозолда топилган. Мембрана билан боғлиқ шакллари (моляр оғирлигини 180000) 3 қисмдан иборат: плазматик мембрана ташқи томонида жойлашган рецептор қисм; ички мембрана домени ва ферментни турли шаклида бир хил бўлган каталитик қисми. Гуанилатциклаза кўпчилик аъзоларда топилган (юрак, ўпка, буйрак, буйрак усти бези, ичак эндотелийси, кўз тўр пардаси ва ҳакозолар), бу уни цГМФга боғлиқ хужайра ичидаги метаболизмни бошқаришда кенг иштирок этишини кўрсатади. Мембранага боғлиқ фермент тегишли рецепторлар орқали хужайра ичи пептидлари (18-20 аминокислота қолдиғидан иборат), хусусан бўлмача натрий уретик пептид (АНФ) гормони, грамм манфий бактериялар термостабил токсини ва бошқалар орқали фаолланади. Қон ҳажми ортган вақтда юрак бўлмачасида АНФ синтезланади, қонга тушиб буйракларга боради, гуанилатциклазани фаоллайди (цГМФ миқдори ортади), Na⁺ ва сув экскрецияси ортади. Томирлар силлиқ мушак хужайралари ҳам шундай рецептор – гуанилатциклаза системаси бўлади, у ёрдамида рецептор билан боғланган АМФ қон томирларга кенгайтирувчи таъсир кўрсатади, натижада қон босимини пасайишига олиб келади. Ичак эпителиал хужайраларида рецептор – гуанилатциклаза системасини активатори бўлиб бактериал эндотоксин бўлиши мумкин, у ичакдан сувни сўрилишини пасайтиради ва диарея ривожланишига олиб келади.
Гуанилатциклазани эрувчан шакли (моляр оғирлиги 150000) гем сақловчи фермент бўлиб, 2 суббирликдан иборат. Гуанилатциклаза бу шаклини бошқарилишида нитровазодилататорлар, липидлар пероксидланишида ҳосил бўлувчи эркин радикаллар қатнашади. Яхши маълум бўлган активаторлардан бўлиб томирлар релаксациясини чақирувчи эндотелиал омил (EDRF) ҳисобланади. Бу омилни таъсир этувчи қисми, табиий лиганди бўлиб азот оксиди NO ҳисобланади. Ферментни бу шакли юрак касалликларида фойдаланиланадиган баъзи нитрозовазодилататорлар ёрдамида фаолланиланади; бу препаратлар парчаланганда NO ажралиб чиқади.
Азот оксиди аргинин аминокислотасидан мураккаб аралаш функцияли Са⁺² боғлик фермент системаси – NO-синтаза иштирокида аргининни цитрулинга айланишида ҳосил бўлади.
Азот оксиди гуанилатциклаза геми билан бирикиб, цГМФни тез ҳосил бўлишига имкон беради. цГМФ Са⁺² паст концентрацияларида фаолият кўрсатувчи ион насосларини стимуллаш орқали юрак қисқариш кучини пасайтиради. Лекин NO қисқа вақт, бир неча секунд, локал - ҳосил бўлган жойи яқинида таъсир этади. Худди шундай, лекин узоқ вақт нитроглицерин таъсир этади, у NОни секинроқ ажратиб чиқаради.
цГМФни кўп таъсири протеинкиназа G деб номланган цГМФга боғлиқ протеинкиназа орқали амалга оширилишини исботловчи далиллар олинган. Эукариотик хужайраларда кенг тарқалган бу фермент тоза ҳолда ажратилган (молекуляр оғирлиги 80000). У 2та суббирликдан иборат – протеинкиназа А (цАМФ га боғлиқ) С–суббирлиги тузилишига ўхшаш каталитик домин ва протенкиназа АR – суббирлигига ўхшаш бошқарувчи домендан. Лекин А ва G протеинкиназалар оқсилларни турли кетма-кетлигини танийдилар, турли хужайра ичидаги оқсиллар серин ва треонинидаги ОН-гуруҳларни фосфорилланишини бошқарадилар ва натижада турли биологик таъсир кўрсатадилар.
Хужайрадаги цАМФ ва цГМФ циклик нуклеотидлар миқдори тегишли фосфодиэстеразалар билан бошқарилади, улар цАМФ ва цГМФни 5¹-нуклеотиддимонофосфатгача гидролизланишини катализлайди. Са⁺² ва кальмодулин билан бошқарилмайдиган эрувчан кальмодулинга боғлиқ фосфодиэстераза ва мембрана билан боғлиқ изошакл ажратилган ва хусусиятлари ўрганилган.