Фосфатидилинозитольные системы

Многие гормоны (амины, пептиды, белки, простагландины F_2α, тромбоксан А₂, лейкотриены) через Gq-белок включают фосфотидилинозитольную систему. Здесь работают липидкиназы, они вводят фосфат в 4 и 5 положение инозитола с образованием ФИФ₂(фосфатидилбисфосфата) и ФИ(3)киназы (фосфорилируют 3 положение с образованием фосфатидилтрисфосфата – ФИФ₃). Липидкиназы отличаются от ПК не только субстратом, но и тем, что образуют вторые посредники, а не реализуют их действие._. При связывании гормона со своим рецептором черезGq-белок активируется фосфолипаза С (ФЛС). Она гидролизуетФИФ₂с образованием двух вторых посредников: инозитолтрифосфата (ИФ₃₎и диацилглицерина (ДАГ).

ИФ₃мобилизует Са²⁺ из ЭПР и увеличивает поступление в цитозоль Са²⁺ через медленные кальциевые каналы плазматической мембраны. Он является внутриклеточным посредником ряда гормонов. При мобилизации Са²⁺ под действием ИФ₃ он связывается со своим рецепторным белком кальмодулином. Комплекс Са²⁺-КМ (кальмодулин) активирует многие цитозольные ферменты либо прямо, либо через КМПК (кальмодулин-зависимую протеинкиназу). Ионы Са²⁺ – один из наиболее универсальных вторых посредников. Он необходим для метаболизма, сокращения мышц, пролиферации, активации многих ферментов, секреции желез, возбудимости мембран, агрегации тромбоцитов. Комплекс Са²⁺-КМ проникает в ядро и активирует ядерную КМПК, в результате происходит транскрипция многих генов.

ДАГ при физиологических концентрациях ионов Са²⁺ активирует ПКС (транслокация в ядро и ее активирование), фосфорилирующую белки, существенные для экспрессии генов, деления и дифференцировки клеток, воспаления, иммунных реакций, клеточного шока, трансформации клеток. Активаторами ПКС являются промоторы канцерогенеза – форболовые эфиры и вирусы гепатитов В, С и Е, вызывающие рост и деление клеток. Показано улучшение результатов лечения рака молочной железы и легких при добавлении к химиотерапии ингибитора ПКС.

ФИФ₃ образуется при активации фермента ФИ(3)киназы некоторыми гормонами или другими сигналами (инсулин, лейкотриены, тромбоксаны, продукты распада бактерий). ФИФ₃, не выходя из мембраны, запускает каскад своих протеинкиназ, они фосфорилируют белки, а фосфорилированные белки вызывают эффекты.

Для ингибиторных нейромодуляторов ацетилхолина (М-рецепторы), норадреналина и адреналина (a₂-рецепторы), дофамина (D_2-рецепторы), ГАМК (В-рецепторы), аденозина (А₁-рецепторы), опиоидов (m-рецепторы) характерно использование различных G_i-,белок-зависимых механизмов. Это снижение активности АЦ (аденилилциклазы) и уровня цАМФ, ингибирование Са²⁺-каналов со снижением концентрации ионов Са²⁺ в цитозоле, открытие К-каналов, вызывающее выход К⁺ из клетки и её гиперполяризацию (торможение). Эти механизмы снижают активность клетки.