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

Аденилатциклаза мессенжер системаси
Гормонлар сигнални ўтказишни энг ўрганиладиган йўли бўлиб аденилатциклаза системаси ҳисобланади. Бунда камида яхши ўрганилган 5та оқсил қатнашади:

1. 
   гормон рецептори;
   
2. 
   циклик АМФ (цАМФ);
   
3. 
   аденилатциклаза ва рецептор ўртасида боғланишини амалга оширувчи G-оқсил;
   
4. 
   цАМФга боғлик протеинкиназа, хужайра ичидаги фермент ёки нишон-оқсиллар фосфорилланиши катализлайди, улар фаоллигини ўзгартиради;
   
5. 
   фосфодиэстераза, цАМФни парчалайди ва натижада сигнал ўтказилишини тўхтатади.
   

Жигар, мушак ва ёғ тўқимаси хужайралари плазматик мембранасидан α- ва β-адренергик рецепторлари тоза ҳолатда олинган. Гормонни β-адренергик рецептор билан боғланиши хужайра ичидаги рецептор доменини структур ўзгаришларига олиб келади, бу эса ўз навбатида рецепторни иккинчи сигнал оқсил – ГТФни боғловчи билан таъсирини таъминлаб беради.
ГТФни боғловчи G-оқсил 2 турдаги оқсил аралашмасидир: фаол G₂ (ингл. Stimulatory G) ва ингибитор G₁, молекуляр массаси 80000-90000. Улар ҳар бирини таркибида 3 хил суббирликлар (α-, β- ва γ-) бўлади, яъни улар гетеротримерлардир. G₂ ва G₁ нинг β-суббирликлари бир хил (молекуляр массаси 35000); айни вақтда турли генларни маҳсули бўлган альфа-суббирликлар (молекуляр оғирлиги 45000 ва 41000) G –оқсилни активаторлик ва ингибиторлик фаоллигини намоён қилишга жавобгардирлар. Гормонрецептор комплекси G оқсилга на фақат эндоген боғланган ГДФни ГТФга алмаштириш қобилиятини беради, балки G₂ – оқсил фаол ҳолатига ўтказади, бунда фаол G –оқсил магний ионлари иштирокида β-, γ-суббирликларга диссоциацияланади ва G₂ α-суббирлик комплекси ГТФ-шаклига ўтади; бу фаол комплекс аденилатциклаза молекуласи томон сўрилади ва уни фаоллайди. Кейин комплекс ГТФ парчаланиши энергияси ҳисобига инактивланади ва β-, γ- суббирликлар реассоциацияланиб бирламчи G₂ нинг ГДФ шакли ҳосил бўлади.
Аденилатциклаза плазматик мембраналарни интеграл оқсили бўлиб, унинг фаол маркази цитоплазма томонига қараган ва АТФдан цАМФ ҳосил бўлиш реакциясини катализлайди. Аденилатциклазани фаоллаштирувчиларга кортикотропин, кальцитонин, катехоламинлар (β₁, β₂ рецепторлар орқали), глюкогон, паратгормон, тиреотропин, вазопрессин киради, унинг ингибиторларига ангиотензин 2, катехоламинлар (α₂ рецепторлар орқали) киради.
Ҳайвонлар турли тўқималаридан ажратилган аденилатциклазани каталитик қисми битта полипептид занжирдан иборат бўлиб, молекуляр оғирлиги 120000-150000; G-оқсиллар бўлмаганда фаолликга эга эмас; иккита SH- гуруҳини сақлайди, улардан бири G₂-оқсил билан боҳланади, иккинчиси эса каталитик фаолликни намоён қилиш учун зарурдир. Фермент молекуласида бир неча аллостерик марказлар бўлиб, улар орқали паст молекулали моддалар билан фаоллигини бошқариш амалга оширилади: Mg⁺², Mn⁺², Ca⁺² аденозин, форсколин. Фосфодиэстераза таъсирида цАМФ гидролизланади ва фаол бўлмаган 5¹-АМФ ҳосил бўлади.
Протеинкиназа - хужайра ичи ферменти бўлиб, у орқали цАМФ ўз таъсирини кўрсатади. Протенкиназа 2 шаклда бўлади. цАМФ бўлмаганда протеинкиназа тетромер комплекс ҳолатида бўлиб, 2та каталитик (С₂) ва 2 та бошқарувчи (R₂) суббирликлардан иборат бўлиб, молекуляр оғирлиги 49000 ва 38000 дир; бундай шаклда фермент фаол эмас. ЦАМФ иштирокида протеинкиназа комплекси битта R₂-суббирликга ва 2та эркин каталитик С суббирликга диссоциацияланади; С- суббирликлар ферментатив фаолликга эга бўлиб, оқсил ва ферментлар фосфорилланишини катализлайди, натижада хужайра фаоллигини ўзгартиради.
Хужайраларда цАМФга боғлиқ протеинкиназаларни юқори синфи очилган ва протеинкиназа А деб номланган; улар фосфат гурухини серин ва треонин ОН-гуруҳига ўтказишини катализлайдилар (серин–треонин-киназалар). Бошқа синф протеинкиназалар, хусусан инсулин рецептори билан фаолланувчи, фақат тирозинни ОН-гуруҳига таъсир этади. Лекин, барча ҳолатларда юқори зарядли ва ҳажмли фосфат гуруҳини қўшилиши фосфорилланган оқсилларда на фақат конформацион ўзгаришларни вужудга келтиради, балки уларни фаоллигини ёки кинетик хусусиятларини ўзгартиради.
Кўпчилик ферментларни фаоллиги цАМФга боғлиқ фосфорилланиш билан бошқарилади, кўпчилик оқсил-пептид табиатли гормонлар бу жараённи фаоллайди. Лекин баъзи гормонлар аденилатциклазага тормозловчи таъсир кўрсатади, натижада цАМФ миқдори ва оқсилларни фосфорилланиши пасаяди. Хусусан, соматостатин гормони ўзини специфик рецептори (G₅–оқсилни структур гомологик бўлган) ингибитор G-оқсил (G;) билан бирикиб, аденилатциклаза ва цАМФ синтезини ингибирлайди, яъни адреналин ва глюкагон вужудга келтирадиган таъсирга қарама-қарши таъсир кўрсатади. Баъзи аъзоларда простагландинлар (хусусан PGE) аденилатциклазага шундай ингибирловчи таъсир кўрсатади, ваҳоланки хужайрани турига боғлик равишда худди шу PGE, цАМФнинг синтезини фаоллаштиради.
Гликоген парчаланишини фаоллантирувчи мушак гликогенфосфарилазасини фаолланиш механизми ва бошқарилиши батафсил ўрганилган. 2 шакли тафовут этилади: каталитик фаол - фосфорилаза а ва фаол бўлмаган-фосфорилаза в. Иккала фосфорилаза 2та бир хил суббирликлардан ташкил топган (молекуляр оғирлиги 94500), ҳар бирида 14 ўринда серин жойлашган бўлиб, фосфорилланиш-дефосфорилланиш жараёнига, яъни фаолланиш ва фаолсизланишига учрайди.
цАМФга боғлиқ протеинкиназа билан фаоллиги бошқариладиган фосфорилаза в нинг киназаси таъсирида фаол бўлмаган шаклдаги фосфорилаза в молекуласини иккала суббирлиги ковалент фосфорилланишга учрайди ва фаол фосфорилаза а га айланади. Фосфорилаза анинг дефосфорилланиши специфик фосфорилаза а фосфатазаси таъсирида ферментни инактивланишига ва бирламчи ҳолатга қайтишига олиб келади.
Мушак тўқимасида гликогенфосфорилаза бошқарилишини 3 тури очилган.