Гуанилатциклаза: регуляция
Впервые регуляцию гуанилатциклазы нейромедиаторами описал Сазерленд. При инкубации тканей с ацетилхолином в растворах, содержащих Са2+ , происходило быстрое повышение концентрации цГМФ. В отсутствии Са2+ эффект ацетилхолина исчезал. На основании этого был сделан вывод, что ацетилхолин активирует гуанилатциклазу и эта активация опосредуется входом Са2+в клетку. Позже эта гипотеза была экспериментально доказана.
Следует, однако, отметить, что этот механизм не является универсальным для всех нейромедиаторов. Так, напрмер, серотонин может активизировать синтез цГМФ в гладких мышцах артерий человека, и этот процесс протекает при отсутствии Сa2+ в омывающей среде.
Особого внимания заслуживает регуляция гуанилатциклазы окислительно-восстановительными процессами . Открытие этого механизма регуляции было сделано при изучении действия на фермент NaN3. Преинкубация гуанилатциклазы с азидом приводит к 30-кратному ускорению синтеза цГМФ. Данный эффект воспроизводился не на всех тканях.
Из печени был выделен белковый фактор, который придавал гуанилатциклазе любой ткани чувствительность к активизирующему действию азида. Было обнаружено, что этот фактор является пироксидазой, которая способна превращать азид в окись азота NO , которая активизирует гуанилатциклазу. Так был открыт механизм активирующего действия на фермент многих нитросоединений (например, нитропруссида и ряда канцерогенов)
Роль окислительно-восстановительных реакций в регуляции синтеза цГМФ не ограничивается нитросоединениями. Гуанилатциклаза активируется под действием кислорода и перекиси иодорода (H2О2).
Жирные кислоты и продукты их перекисного окисления также активируют гуанилатциклазу. Многие агенты, стимулирующие окислительные процессы в мембране, приводят к резкому повышению концентрации цГМФ в клетке.
Активность гуанилатциклазы в разных тканях не превышает 1-2 пмоль мг/белка в 1 мин. Это объясняется , по-видимому, крайне низким содержанием фермента. Концентрация цГМФ в клетке также низка (в 4-10 раз ниже концентрации цАМФ) - около 10-7 М. При активации синтеза или подавлении распада цГМФ концентрация этого нуклеотида в клетке обычно повышается в 3-8 раз.
