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Caminho do sinal de Biphosphate do Phosphatidylinositol (PIP2)

Por Jeyashree Sundaram, MBA

O bisphosphate do Phosphatidylinositol 4,5 (PIP2) é um lipido essencial envolvido em processos metabólicos. É integral à membrana de pilha de todas as pilhas animais e da planta e actua como um segundo mensageiro em uma variedade de caminhos da sinalização.

Crédito: sciencepics/Shutterstock

PIP2 é um phosphoinositide importante que este presente dentro ao redor 1% da membrana de plasma. É envolvido igualmente na transdução do sinal de componentes intracelulares e extracelulares.

Há dois tipos importantes de receptors cuja a disponibilidade é identificada e transduced. São os receptors de G e as quinase (GPCRs) acoplados proteína da tirosina do receptor. Estes dois receptors activam os isoforms do phospholipase C através dos vários mecanismos.

Mediadores intracelulares para o caminho PIP2    

Um dos caminhos os mais essenciais da transdução intracelular envolve a molécula PIP2.

O receptor muscarinic é um receptor G-proteína-acoplado que estimule uma enzima conhecida como o phospholipase C. Hidrólise de PIP2 pelo phospholipase C produza mediadores intracelulares tais como IP3 (triphosphate do inositol) e DAG (diacylglycerol).

Estas enzimas intracelulares executam como rio abaixo sinalizando os componentes que geram e amplificam os sinais originados do emperramento de moléculas da ligante. Os alvos deste caminho intracelular da sinalização incluem os factores da transcrição que ajudam no controle da expressão genética.

Estimulação por sinais extracelulares

O Acetylcholine é um sinal químico extracelular que execute acções fisiológicos tais como a abertura dos canais ligante-bloqueados do íon, molécula synaptic da sinalização, e para a estimulação de GPCR.

Uma pilha individual contem o vário tipo de receptors, por exemplo, dos receptors do acetylcholine actuais no músculo esqueletal conhecido como os receptors nicotinic e os receptors muscarinic dos músculos cardíacos.

A proteína de G acoplou os receptors

As funções da proteína de G na transdução do sinal de PIP2-mediated ocorrem em três fases: (i) identificação de proteínas de G, (ii) comparando as proteínas detectadas de G com seus completamente distintos equivalentes nos animais, e (iii) a análise da participação da proteína de G no retorno do phospholipid do inositol.

GPCRs é os sete domínios demedida cujos laços e as caudas citoplasmáticas ligam os complexos heterotrimeric da proteína de G.

Através do emperramento da ligante, o limite do diphosphate do guanosine por uma subunidade alfa é intercambiado para o triphosphate do guanosine, fazendo com que o complexo da G-proteína desintegre-se.

As subunidades do alfa e da gama são compreendidas dos ácidos gordos covalently limitados que são limitados covalently que os mantem fixados com a membrana.

Em cima do emperramento e da segregação da ligante, a subunidade alfa é conectada já não à membrana e pode agora ligar um vário número de sócios dentro do citoplasma.

Após a ligação e a estimulação por activadores a jusante, subunidades as beta e da gama permanecem junto e formam um sinal. Um grupo de proteínas reguladoras que ligam o citoplasma do GPCR conhecido como arrestins suprime o caminho de GPCR.

Activação do phospholipase C

Os Phospholipids servem como uma fonte para sinalizar moléculas após ser separação em quatro lipases, a saber, em phospholipase A, em phospholipase B, em phospholipase C, e em phospholipase D.

Os vários formulários de enzimas do phospholipase com carcaças diferentes são encontrados nos eukaryotes para gerar uma vasta gama de moléculas extracelulares e intracelulares da sinalização.

O papel geral do phospholipase C é rachar PIP2, para gerar o DAG e o IP3.

  • IP3 e seu controle do Ca2+

O triphosphate do Inositol é thathelps segundos de um mensageiro na transmissão de sinais químicos tais como factores de crescimento, neurotransmissor, os estímulos hypertrophic chamados Angiotensin-Ii, e as hormonas para as redes da transdução da pilha.

A estrutura básica do receptor IP3 é compreendida de três domínios: um domínio IP3 obrigatório perto do amino término, um domínio do acoplamento no centro da molécula, e um domínio da transmembrana perto do término carboxyl.

IP3 é a molécula solúvel em água cobrada da negativamente - que pode ràpida difundir no cytosol ao ligamento com o receptor IP3; é aberto para liberar o Ca2+ fora do segundo estômago endoplasmic.

A produção de IP3 é conseqüentemente capaz de acoplar o receptor ativado na membrana de plasma aos íons2+ do Ca liberados de uma loja intracelular.

As várias respostas celulares podem depender deste caminho, que inclui a contracção do músculo liso e a secreção das enzimas pelas pilhas acináceas do pâncreas.

Adicionalmente, os íons do cálcio são capazes de iniciar ou de inibir caminhos da sinalização nas pilhas. Daqui, estimulação de controles de cascata da sinalização IP3 a actividade enzimático dentro das pilhas eucarióticas.

  • Quinase do DAG

A hidrólise de PIP2 produz uma molécula hidrofóbica conhecida como os diglycerides ou o diacylglycerol (DAG). Depois que IP3 é formado, o DAG está retido na membrana de pilha. O caminho do DAG é uma mensagem que gera o caminho que é envolvido na activação das enzimas e produz por sua vez vários eventos biológicos, incluindo a transcrição do ADN.

Similar a outros lipidos, DAG igualmente difunde através da superfície da membrana onde pode interagir com alguma outra enzima chamada quinase de proteína C e daqui activação deles.

Há uma vasta gama de receptors da transmembrana que transduce sinais extracelulares com a activação da quinase da tirosina de Bruton. Este mecanismo activa a C-gama 2 do phospholipase (PLCg2) essa resultados na geração de DAG e de IP3.

A ligadura que ocorre fora da pilha pode activar os receptors, conduzindo à fosforilação e à fosforilação da cruz de PLCg2, que é então activo.

O metabolismo do DAG pode formar o ácido arachidonic e o glicerol do arachidonyl 2, um agonista endógeno para os receptors do cannabinoid do sistema nervoso central.

Calcium and IP3 in Signaling Pathways

Crédito: tacitserendipity/Shutterstock

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Last Updated: Feb 26, 2019

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