Вторичные мессенджеры: общие сведения
Вторичные мессенджеры (second messengers): вторичные мессенджеры, или посредники, - это внутриклеточные вещества, концентрация которых строго контролируется гормонами, нейромедиаторами и другими внеклеточными сигналами - первичными мессенджерами (first messengers). Такие вещества образуются из доступных субстратов и имеют короткое время существования.
Гормоны, нейромедиаторы и другие агонисты способны быстро активировать внутриклеточные процессы. Агонисты взаимодействуют с рецепторами на наружной стороне клеточной мембраны , далее сигнал передается в клетку путем активации синтеза вторичных посредников. Список вторичных мессенджеров включает cAMP (циклический гуанозин-3',5'-монофосфат), cGMP (циклический гуанозин-3',5'-монофосфат), цГТФ, инозитол-1,4,5-трифосфат, диацилглицерин и монооксид азота (NO), фосфоинозитиды, ионы водорода H+, метаболиты ретиноевой и арахидоновой кислот, и другие химические соединения биогенного происхождения. В роли вторичного месенджера во многих сигнальных системах выступает ион кальция.
Первым из них был описан АМФ циклический в 50-х годах [ Sutherland,1957 ; Rall E.A.,1957 ]. Далее был открыт еще один вторичный месенджер - циклический ГМФ [ Hardmann,1962 ], следующим крупным достижением стало открытие функции вторичных месенджеров-продуктов фосфоиназитидного обмена : диацилглицерина и инозитол-1,4,5-трифосфата, [ Berridge,1984 ]. В результате действия внутриклеточных посредников передачи сигналов включаются процессы фосфорилирования белков , активации их ионами кальция или другими факторами, что приводит ответу на уровне клеток: секреции, сокращению, индукции различных генов, пролиферации и др.
Структурные формулы основных вторичных мессенджеров приведены на рис. 5.1, Реакции образования PIP2 , IP3 и DAG в инозитольном цикле (Рис. 5.2 , Рис. 5.3). сАМР и сGMP образуются из АТР и GTP действием соответствующих циклаз.
