Основы биохимии Том 3 - А. Ленинджер 1985

Некоторые аспекты биохимии человека
Гормоны
сАМР стимулирует активность протеннкиназы

Каким образом сАМР стимулирует превращение неактивной фосфорилазы b в активную фосфорилазу а? Напомним (разд. 20.14), что это превращение происходит под действием киназы фосфорилазы, катализирующей перенос терминальных фосфатных групп от двух молекул АТР на гидроксильные группы двух специфических остатков серина в фосфорилазе b, что и приводит к образованию фосфорилазы а:

2АТР + Фосфорилаза b → 2ADP +

+ Фосфорилаза а

Циклоаденозинмонофосфат (сАМР) сам по себе не оказывает прямого действия на киназу фосфорилазы. Этот фермент также существует в активной и менее активной формах (разд. 15.12). Неактивная форма киназы фосфорилазы превращается в активную путем фосфорилирования с помощью АТР.

Теперь мы подошли к регуляторной связи между сАМР и активностью гликоген-фосфорилазы. Недостающим звеном остался только фермент, называемый протеинкиназой, который также существует в активной и неактивной формах. Активная протеинкиназа катализирует фосфорилирование неактивной киназы фосфорилазы посредством АТР с образованием активной фосфорилированной формы; в этой реакции донором фосфатных групп служит АТР, а ее активатором-ионы Са²⁺:

Киназа фосфорилазы - это очень крупный белок с молекулярной массой свыше 1 млн. Она состоит из 16 субъединиц, каждая из которых содержит специфический остаток серина, который под действием активированной протеинкиназы фосфорилируется посредством АТР.

Протеинкиназа, играющая ключевую роль в процессе активации фосфорилазы под влиянием сАМР, является аллостерическим ферментом. В неактивной форме она состоит из двух каталитических субъединиц (С) и двух регуляторных субъединиц (R) (рис. 25-10). Когда все эти субъединицы объединены в общий комплекс, имеющий состав C₂R₂, фермент неактивен. Аллостерическим стимулятором протеннкиназы служит сАМР. При связывании четырех молекул сАМР ро специфическими участками двух регуляторных субъединиц C₂R₂-комплекс распадается на свободные каталитические субъединицы, обладающие ферментативной активностью, и комплекс R₂-cAMP₄, в котором сАМР сохраняется в связанном виде. Таким образом, сАМР снимает торможение протеинкиназной активности, накладываемое связанной регуляторной субъединицей (рис. 25-10).

Рис. 25-10. Активация неактивной формы протеинкиназы циклическим аденозинмонофосфатом (сАМР), который связывается с двумя регуляторными субъединицами (R), высвобождая две активные каталитические субъединицы (С) протеинкиназы.

Таблица 25-4. Гормоны, действие которых опосредуется сАМР

Далее оказалось, что сАМР опосредует действие на клетку не только адреналина, но и многих других гормонов (табл. 25-4). Протеинкиназа, активированная сАМР, может фосфорилировать ряд важных ферментов в разнообразных клетках-мишенях.