Модуляция активности кальциевых каналов фосфорилированием
Приведенные выше эксперименты явно указывают на то, что эффекты бета-адренергической стимуляции на кальциевые токи опосредовано увеличением цАМФ и активацией протеинкиназы . При этом, однако, оставалось неясным, какие белки подвергаются фосфорилированию .
Последующие эксперименты выявили, что мишенью процесса фосфорилирования являются сами кальциевые каналы. Для этого выделили и очистили кальциевые каналы L-типа (каналы этого типа активируются при стимуляции бета-адренорецепторов в сердечной мышце) из скелетных мышц, используя специфические и обладающие высоким cpoдством ингибиторы - дигидропиридины . Выделенные каналы были встроены в липидные везикулы и искусственные мембраны и подвергнуты воздействию цАМФ-зависимой протеинкиназы ( рис. 10.11 ). В результате происходило фосфорилирование белков , и вероятность открывания кальциевых каналов значительно возрастала. Это привело к выводу, что в основе бета-адренергической модуляции кальциевых каналов L-типа лежит цАМФ-зависимое фосфорилирование самих кальциевых каналов.
Модуляция активности кальциевых каналов L-типа другими гормонами также опосредована их фосфорилированием либо через аденилатциклазу и цАМФ-зависимую протеинкиназу , либо через другие сигнальные пути вторичных посредников и протеинкиназ.
Двухступенчатый ферментативный каскад, вовлекающий аденилатциклазу и цАМФ-зависимую протеинкиназу, обеспечивает мощное усиление сигнала по сравнению с прямым открыванием или закрыванием каналов под действием активированных G-белков. Каждая активированная молекула аденилатциклазы катализирует синтез большого количества молекул цАМФ и, таким образом, активирует большое количество молекул протеинкиназ, а каждая молекула протеинкиназы может фосфорилировать большое количество белков. В итоге активация лишь небольшого количества рецепторов приводит к модуляции большого количества белков-мишеней на значительном расстоянии. Более того, цАМФ-зависимая протеинкиназа может, фосфорилируя различные белки, модулировать широкий спектр клеточных процессов.
