нижнее белье для полных
მედიცინის კვლევები

   Велика Радянська Енциклопедія

Циклічні нуклеотиди

   
 

Циклічні нуклеотиди, нуклеотиди , в молекулах яких залишок фосфорної кислоти, зв'язуючись з вуглецевими атомами рибози в 5 'і 3' положеннях, утворює кільце; універсальні регулятори біохімічних процесів у живих клітинах.

Циклічний 3 ', 5'-аденозинмонофосфат (цАМФ)

Найбільш вивчений циклічний 3', 5'-аденозинмонофосфат (цАМФ) - білий порошок, добре розчинний у воді. цАМФ відкритий в 1957 американським біохіміком Е. Сазерлендом з співробітниками при дослідженні механізму активації ферменту фосфорилази печінки гормонами глюкагоном і адреналіном. У тканинах тварин і людини цАМФ служить посередником в здійсненні різноманітних функцій різних гормонів та інших біологічно активних сполук (деяких медіаторів, токсинів, Лактин). У бактерій при недоліку в середовищі легкозасвоюваних з'єднань, наприклад глюкози, збільшується вміст цАМФ в клітці, що призводить до біосинтезу адаптивних (індукованих) ферментів, необхідних для засвоєння ін джерел живлення. Рівень цАМФ в клітинах сальмонели Salmonella thyphimurium визначає майбутнє потрапило в неї фага (при високій концентрації цАМФ відбувається лизогенизации культури бактерій, за низької - фаг викликає її лізис ). У міксоамеби Dictyostelium discoideum цАМФ грає роль аттрактанта , який залучає клітини один до одного. У вищих рослин цАМФ опосередковує вплив фітохрому на синтез пігментів бетаціонінов (у Amaranthus paniculatus).

Концентрація цАМФ в тканинах ссавців дуже мала і становить десяті частки мікромоля на 1 кг сирої тканини (10 -7 -10 -6 моль ). При активації аденілатциклази, що каталізує біосинтез цАМФ, або блокуванні фосфодіестерази, що здійснює гідроліз цього нуклеотиду, концентрація цАМФ в клітці швидко збільшується. Т. о., вміст цАМФ в клітці визначається співвідношенням активностей цих двох ферментів. Зв'язок між гормоном або ін хімічним сигналом (перший «посередник») і цАМФ (другий "посередник") здійснює т. н. аденілатціклазной комплекс, що включає рецептор, налаштований на певний гормон (або ін біологічно активна речовина) і розташований на зовнішній стороні клітинної мембрани, і аденілатциклазу, розташовану на внутрішній стороні мембрани. Гормон, взаємодіючи з рецептором, у багатьох випадках активізує аденілатциклазу, яка каталізує біосинтез цАМФ. Концентрація цАМФ, що утворюється т. о. в клітці, перевищує концентрацію діючої на клітку гормону в 100 разів. В основі механізму дії цАМФ в тканинах тварин і людини лежить його взаємодія з протєїнкиназамі - ферментами, активність яких проявляється у присутності цієї нуклеотиду (см. схему ). Зв'язування цАМФ з регуляторною субодиницею протеїнкінази призводить до дисоціації ферменту і активації його каталітичної субодиниці, яка, звільнившись від регуляторної субодиниці, здатна фосфорилювати певні білки (в т. ч. ферменти). Зміна властивостей цих макромолекул шляхом фосфорилювання змінює і відповідні функції клітин. Наприклад, при дії адреналіну на клітини печінки відбувається фосфорилування двох ферментів - фосфорилази і глікогенсинтетазу. фосфорілаза при цьому активується, що призводить до швидкого гідролізу глікогену - запасної речовини печінки. Одночасно з початком гідролізу глікогену припиняється його новий синтез, т.к. фермент, що бере участь у його утворенні, - глікогенсинтетаза при фосфорилировании його протєїнкиназамі втрачає свою активність. Один і той же гормон, діючи через посередництво цАМФ, в різних тканинах викликає різні функціональні відповіді, що залежать від особливостей даної тканини. При стресі, коли потреба в енергії дуже велика, мозковий шар наднирників в підвищеній кількості утворює гормон адреналін. У печінці адреналін обумовлює активне розщеплення (фосфороліз) глікогену, освіта фосфорних ефірів глюкози і викид в кров великої кількості глюкози, в жировій тканині - приводить до гідролізу ліпідів, досягнувши серця, - збільшує силу скорочення серцевого м'яза, підсилює кровообіг і покращує живлення тканин, здійснюючи мобілізацію всіх сил організму. цАМФ грає певну роль в морфології, рухливості, пігментації клітин, в кровотворенні, клітинному імунітеті, вірусної інфекції та ін Деякі медіатори, наприклад ацетилхолін, можуть прискорювати освіту ін Ц. н. - 3 ', 5'-гуанозинмонофосфату (цГМФ), який синтезується в клітці з гуанозінтріфосфата при активації ферменту гуанілатциклази, що входить до гуанілатціклазний комплекс, розташований в клітинній мембрані. Характерно, що багато ефекти цГМФ прямо протилежні ефектам цАМФ. Антагоністичні відносини Ц. н. виявляються найчастіше в складних системах, коли для регуляції клітинної функції потрібно різночасові модифікація багатьох білків, здійснювана погодженою дією поперемінно активуються цАМФ-і цГМФ-залежних протеинкиназ. У бактерій цАМФ, з'єднавшись з неферментним рецепторним білком, приєднується до ДНК і дозволяє ферменту РНК-полімерази почати транскрипцію гена, відповідального за синтез индуцируемого ферменту (см. Оперон ). Т. о., механізм дії цАМФ у бактерій і в тканинах тварин і людини принципово різний. Дослідження ролі Ц. н. в живих клітинах - одне з найбільш швидко розвиваються, у біохімії, вже внесло істотний внесок у розуміння механізмів біологічної регуляції на молекулярному рівні.


Літ.: Боннер Дж., Гормони миксомицетов і ссавців, в кн.: Молекули і клітини, пров. з англ., в. 5, М., 1970; Васильєв В. Ю., Гуляєв Н. Н., Северин Е. С., Циклічний аденозинмонофосфат - біологічна роль та механізм дії, "Журнал Всесоюзного хімічного товариства ім. Д. І. Менделєєва", 1975, т. 20,? 3; Доман Н. Г., Феденко Е. П., Біологічна роль циклічного АМФ, «Успіхи біологічної хімії", 1976, т. 17; Федоров Н. А., Циклічний гуанозинмонофосфат (цГМФ): метаболізм і його біологічна роль, "Успіхи сучасної біології", 1976, т. 82, в. 1 (4); Sutherland Е. W., Roil Т. W ., The properties of an adenine ribonucleotide produced with cellular particles, ATP, Mg + + and epinephrine or glucagon, "Journal of the American Chemical Society", 1957, v. 79,? 13; Advances in cyclic nucleotide research, v 1-6 NY Amst., 1972-75.

© Є. П. Феденко.





Виберіть першу букву в назві статті:

а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я

Повний політерний каталог статей


 

Алфавітний каталог статей

  а б в г д е ё ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ы э ю я
 


 
енциклопедія  біляші  морс  шашлик  качка