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Voie de signe de Biphosphate de phosphatidyl-inositol (PIP2)

Par Jeyashree Sundaram, MBA

Le bisphosphate du phosphatidyl-inositol 4,5 (PIP2) est un lipide essentiel impliqué dans des procédés métaboliques. Il est intégral à la membrane cellulaire de toutes les cellules d'animal et végétal et agit en tant que deuxième messager dans un grand choix de voies de signalisation.

Crédit : sciencepics/Shutterstock

PIP2 est un phosphoinositide important qui est dedans environ 1% actuels de la membrane de plasma. Il est également impliqué dans la transduction du signal des composantes intracellulaires et extracellulaires.

Il y a deux types importants de récepteurs dont la disponibilité est recensée et transduced. Ils sont les récepteurs accouplés par protéine et (GPCRs) des récepteurs tyrosine kinase de G. Ces deux récepteurs activent les isoforms de la phospholipase C par les mécanismes variés.

Médiateurs intracellulaires pour la voie PIP2    

Une des voies les plus essentielles de la transduction intracellulaire concerne la molécule PIP2.

Le récepteur muscarinique est un récepteur G-protéine-accouplé qui stimule une enzyme connue sous le nom de phospholipase C. Hydrolysis de PIP2 par la phospholipase C produit les médiateurs intracellulaires tels qu'IP3 (triphosphate d'inositol) et DAG (diacylglycerol).

Ces enzymes intracellulaires exécutent comme en aval signalant les composantes qui produisent et amplifient des signes provenus du grippement des molécules de ligand. Les objectifs de cette voie intracellulaire de signalisation comprennent les facteurs de transcription qui aident dans le contrôle de l'expression du gène.

Stimulation par les signes extracellulaires

L'acétylcholine est un signe chimique extracellulaire qui exécute des actions physiologiques telles que l'ouverture des canaux ioniques ligand-déclenchés, molécule synaptique de signalisation, et pour la stimulation de GPCR.

Une cellule individuelle contient le type varié des récepteurs, par exemple, des récepteurs d'acétylcholine actuels dans le muscle squelettique connu sous le nom de récepteurs nicotiniques et récepteurs muscariniques des muscles cardiaques.

La protéine de G a accouplé des récepteurs

Les fonctionnements de la protéine de G dans la transduction du signal de PIP2-mediated ont lieu dans trois étapes : (i) identification des protéines de G, (ii) comparant les protéines trouvées de G à leurs équivalents complètement distingués chez les animaux, et (iii) l'analyse de la participation de protéine de G dans le renouvellement du phospholipide d'inositol.

GPCRs sont les sept domaines de membrane-enjambement dont les boucles et les arrières cytoplasmiques grippent les composés heterotrimeric de protéine de G.

Par le grippement de ligand, la limite de diphosphate de guanosine par une sous-unité alpha est permutée pour la guanosine triphosphate, entraînant le composé de G-protéine se désagréger.

Les sous-unités d'alpha et de gamma sont composées des acides gras en covalence liés qui sont en covalence liés qui les maintiennent fixés avec la membrane.

Sur le grippement et la ségrégation de ligand, la sous-unité alpha n'est plus branchée à la membrane et peut maintenant gripper un numéro varié des associés à l'intérieur du cytoplasme.

Après avoir grippé et stimulation par les activateurs en aval, les bêta et les sous-unités de gamma restent ensemble et forment un signe. Un ensemble de protéines de réglementation qui grippent le cytoplasme du GPCR connu sous le nom d'arrestins suppriment la voie de GPCR.

Activation de la phospholipase C

Les phospholipides servent de source à signaler des molécules après avoir été divisé dans quatre lipases, à savoir, phospholipase A, phospholipase B, phospholipase C, et phospholipase D.

Des formes variées des enzymes de phospholipase avec différents substrats s'avèrent dans les eucaryotes pour produire d'un large éventail de molécules extracellulaires et intracellulaires de signalisation.

Le rôle général de la phospholipase C est de diviser PIP2, pour produire du DAG et de l'IP3.

  • IP3 et son contrôle de Ca2+

Le triphosphate d'inositol est les deuxièmes thathelps d'un messager par transmission des signes chimiques tels que des facteurs de croissance, des neurotransmetteurs, des stimulus hypertrophiques Angiotensin-II appelée, et des hormones pour les réseaux de transduction de la cellule.

La structure fondamentale du récepteur IP3 est composée de trois domaines : un domaine IP3 obligatoire près du terminus aminé, un domaine de couplage au centre de la molécule, et un domaine de transmembrane près du terminus carboxylique.

IP3 est la molécule soluble dans l'eau chargée d'a négativement - qui peut rapidement diffuser dans le cytosol au grippage avec le récepteur IP3 ; il est ouvert pour relâcher le Ca2+ hors du réticulum endoplasmique.

La production d'IP3 est pour cette raison capable d'accoupler le récepteur activé dans la membrane de plasma aux ions2+ de Ca relâchés d'une mémoire intracellulaire.

Les réponses cellulaires variées peuvent dépendre de cette voie, qui comprend la contraction du muscle lisse et la sécrétion des enzymes par les cellules acinaires du pancréas.

Supplémentaire, les ions calcium sont capables de commencer ou d'empêcher des voies de signalisation dans les cellules. Par conséquent, stimulation des régulations en cascade de la signalisation IP3 l'activité enzymatique dans des cellules eucaryotes.

  • Kinase de DAG

L'hydrolyse de PIP2 produit une molécule hydrophobe connue sous le nom de diglycérides ou diacylglycerol (DAG). Après qu'IP3 soit formé, le DAG est maintenu dans la membrane cellulaire. La voie de DAG est un message produisant de la voie qui est impliquée dans l'activation des enzymes et produit consécutivement des événements biologiques variés, y compris la transcription de l'ADN.

Assimilé à d'autres lipides, DAG diffuse également par la surface de la membrane où elle peut agir l'un sur l'autre avec une autre protéine kinase C appelée d'enzymes et par conséquent les activer.

Il y a un large éventail de récepteurs de transmembrane qui transduce les signes extracellulaires par l'activation de la tyrosine kinase de Bruton. Ce mécanisme active le C-gamma 2 (PLCg2) de phospholipase ce des résultats dans le rétablissement du DAG et de l'IP3.

La ligature ayant lieu en dehors de la cellule peut activer les récepteurs, menant à la phosphorylation et à la phosphorylation de croix de PLCg2, qui est alors en activité.

Le métabolisme du DAG peut former l'acide arachidonique et le glycérol de l'arachidonyl 2, un agoniste endogène pour les récepteurs de cannabinoid du système nerveux central.

Calcium and IP3 in Signaling Pathways

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Last Updated: Feb 26, 2019

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