Обмен кальциевый внутриклеточный: влияние цГМФ
цГМФ является соединением влияющим на кальциевый обмен. Синтез осуществляет гуанилатциклаза . Гуанилатциклаза контролируется рядом внеклеточных факторов. Активность гуанилатциклазы возрастает под влиянием так называемого эндотелиального расслабляющего фактора EDRF , который синтезируется из аргинина в клетках эндотелия кровеносных сосудов и в некоторых других клетках и представляет собой окись азота - NO . Путем образования эндогенного NO действует широко применяемые лекарства - нитроглицерин , нитропруссид и нитросорбид . NO и другие нитросоединения активируют цитозольную форму гуанилатциклазы . Эта изоформа ингибируется известным красителем метиленовым голубым (или метиленовой синькой).
Еще одним активатором синтеза цГМФ является предсердный натрийуретический фактор ( ANF ). Рецептор ANF насквозь пронизывает плазматическую мембрану и в своей цитозольной части имеет домен, обладающий гуанилатциклазной активностью. Гуанилатциклаза активируется при связывании ANF с рецептором. Гуанилатциклазная активность рецептора ANF не ингибируется метиленовой синькой.
Помимо ANF и NO внутриклеточную концентрацию цГМФ повышают агонисты, активирующие фосфоинозитидный обмен и увеличивающие Ca . Эта закономерность была обнаружена еще в 1975 г. Робертом Мичеллом ( Michell, 1975 ), однако механизм повышения уровня цГМФ под действием ионов Са был установлен значительно похже. Вызванное Са-мобилизующими агонистами увеличение концентрации цГМФ наступает с существенным лаг-периодом ( Nakatsu, Diamond, 1989 ), так как активации гуанилатциклазы предшествуют следующие процессы: ионы Са в цитоплазме активируют ферментативное превращение аргинина в NO, NO присоединяется к гуанилатциклазе и стимулирует синтез цГМФ.
Исследование роли цГМФ в регуляции обмена внутриклеточного Са были начаты на препаратах гладкомышечных клеток . Еще в 1977 году на основании данных о мощном сосудорасслабляющем действии нитропруссида было предположено, что цГМФ препятствует рецепторзависимому повышению Ca, благодаря чему подавляются вызванное гормонами сокращение гладкомышечных клеток и возбуждение других типов клеток ( Schultz et al., 1977 ). С появлением флуоресцентных кальциевых зондов было прямо показано, что факторы, активирующие синтез цГМФ, либо проникающие в клетку аналоги цГМФ вызывают снижение Ca (табл.13) . В отличие от цАМФ цГМФ действует всегда в одном направлении - в сторону подавления рецепторзависимого подъема Ca .
Считается, что Са-блокирующие эффекты цГМФ опосредованы цГМФ-зависимой протеинкиназой ( Waldman, Murad, 1987 ). Воздействие цГМФ, по имеющимся данным, направлено на разные звенья системы регуляции Ca. Существует довольно много данных, показывающих, что цГМФ активирует и Ca ( Simon, Chap, 1989 ) и при оценке действия 8-Br-цГМФ на индуцированный ФАТ входящий ток натрия ( рис.76 , Чеглаков, Авдонин, неопубликованные данные) было показано, что цГМФ блокирует каналы плазматической мембраны.
На препарате гладкомышечных клеток кровеносных сосудов Ткачук и др. показали, что активирующие гуанилатциклазу нитросоединения блокируют активацию эндотелином гидролиза фосфоинозитидов и повышение Ca. Имеются сообщения о блокировании предсердным натрийуретическим фактором и 8-Br-цГМФ потоков Са через сарколемму плазматических клеток сосудов ( Taylor, Meisheri 1986 ; Meyer-Lehnert et al., 1987). Таким образом, обобщая приведенные данные, можно заключить, что повышение цГМФ приводит к снижению Ca как за счет активации процесса удаления Са из цитоплазмы, так и за счет блокирования механизмов рецепторзависимого поступления этого иона в цитоплазму клеток.
