Стивен М. Стал - Основы психофармакологии

G-протеин-сопряженные системы (Рисунки от 1-12 до 1-15). Существует четыре ключевых элемента системы второго мессенджера:

• первый мессенджер - медиатор;

• рецептор для медиатора, который принадлежит к рецепторному суперсемейству, в котором все имеют структуру из семи трансмембранных доменов (обозначается номером 7 на рецепторе на Рисунках от 1-12 до 1-15);

• белок G, способный связываться как с определенной конформацией нейротрансмиттерного рецептора (7) та и с ферментной системой (Е), которая может синтезировать второй мессенджер;

• и, наконец, сама ферментная система для второго мессенджера.

Первым шагом является связывание нейромедиатора с его рецептором (Рисунок 1-13). Это изменяет конформацию рецептора, поэтому он теперь может состыковываться с белком G, как указано рецептором (7), изменяя цвет на зеленый и свою форму снизу. Далее следует привязка G к этой новой конформации рецептор-нейротрансмиттер (Рисунок 1-14). Два рецептора сотрудничают друг с другом: а именно,

нейротрансмиттерный рецептор и белок G, который может считаться еще одним типом рецептора, который связанный с внутренней мембраной клетки. Эта кооперация показанна на Рисунке 1 -14, с помощью белка G, который меняет цвет на зеленый и его конформация также меняется, так что теперь он способный связываться с ферментом (E), который синтезирует второй мессенджер. Наконец, фермент, в этом случае аденилатциклаза, связывается с белком и синтезирует cAMP (циклический аденозинмонофосфат), который служит как второй мессенджер (Рисунок 1-15). Это указано на Рисунке 1 -15 ферментом, который становится зеленым и генерирует cAMP (значок с номером 2).

От второго мессенджера до фосфопротеиновых мессенджеров

Недавние исследования начали прояснять комплекс молекулярных связей между вторым мессенджером и конечным влиянием на клеточные функции. Эти связи в частности, третий, четвертый и последующий химические мессенджеры в каскадах сигнальной передачи изображены на Рисунках 1-9, 1-11 и от 1-16 до 1-30. Каждый из четырех классов каскадов сигнальной передачи, показанных на Рисунке 1-11 не только начинается с другого первого мессенджера, который связывается с уникальным рецептором, но также приводит к активации очень разных нисходящих вторых, третьих, и последующих химических мессенджеров. Наличие множества различных каскадов передачи сигналов позволяет нейронам реагировать с помощью удивительно разнообразных биологических способов на целую систему химических сообщений. Какова конечная цель трансдукции сигнала? Существуют две основные сигнальной передачи: фосфопротеины и гены. Многие из промежуточных мишеней по пути к генам являются фосфопротеинами, такие как показанные в качестве четвертого мессенджера фосфопротеины на Рисунках 1-18 и 1-19, которые находятся в состоянии покоя в нейроне пока сигнальная передача не разбудит их, и они смогут вступить в действие.

Действия, показанные на Рисунке 1-9 относительно четвертого фосфопротеинового мессенджера в качестве мишеней передачи сигнала более подробно можно увидеть на Рисунках от 1-16 до 1-19. Таким образом, один путь передачи сигнала может активировать киназу третьего мессенджера через второе средство cAMP (Рисунок 1-16), тогда как другой путь сигнальной трансдукции может активировать третьего посланника фосфатазу через кальций второго мессенджера (Рисунок 1-17). В случае активации киназы два экземпляра второго мессенджера нацеливаются на регулирующие единицы бездействующей или “спящей” белковой киназы (Рисунок 1-16). Когда некие протеинкиназы неактивны, они существуют как димеры (две копии фермента) связанные с регуляторными единицами, которые переводят их в неактивную конформацию. В этом примере, когда две копии cAMP связываются с каждой регуляторной единицей, регуляторная единица отделяется от фермента, димер диссоциирует на две копии фермента и активированная протеинкиназа, показанная с луком и стрелой, готова выпустить фосфатные группы в ничего не подозревающего четвертого мессенджера (Рисунок 1-16).

Между тем, также формируется противодействие для протеинкиназы, называемое протеинфосфотазой (Рисунок 1-17). Другой первичный мессенджер открывает здесь ионный канал, позволяя второму мессенджеру впустить кальций, который активирует фосфатазный фермент кальциневрин. В присутствии кальция кальциневрин

--">