Гуанилатциклаза

Гуанилатциклаза принимает участие в синтезе цГМФ, являющимся одним из важных посредников внутриклеточной передачи сигналов.

Особенности регуляции гуанилатциклазы позволяют ей осуществлять связь между системами обмена цАМФ, кальция, и окислительно-восстановительной системой.

В отличие от аденилатциклазы, которая локализована в плазматической мембране, гуанилатциклаза, синтезирующая цГМФ из ГТФ, находится как в мембраносвязанном, так и в растворимом состоянии. Соотношенния этих двух форм фермента в различных тканях разные. Так, например, 90% активности гуанилатциклазы клеток тонкого кишечника выявляется в мембранной фракции, а 10% - в цитозоле. В легких и печени лишь 20% активности гуанилатциклазы находится в мембранах, а 80% - в цитозоле.

Молекулярные веса растворимой и связанной с мембранами гуанилатциклазы разные. Показано, что некоторые внеклеточные регуляторы могут влиять на перераспределение гуанилтциклазы между мембранами и цитоплазмой. Поскольку отщепление от мембран, как правило, активирует фермент, воздействие на компартментализацию гуанилатциклазы может быть важным регуляторным фактором, изменяющим содержание цГМФ в клетке.

Гуанилатциклазу удается выявить в различных субклеточных структурах, например в тщательно очищенных ядрах печени и матки. Изменение функционального состояния ткани также влияет на внутриклеточную локализацию гуанилатциклазы. При регенерации печени отмечается 2-3 - кратное повышение активности фермента в мембранах, в том числе и ядерных.

Активность гуанилатциклазы в разных тканях не превышает 1-2 пмоль мг/белка в 1 мин. Это объясняется, по-видимому, крайне низким содержанием фермента. Концентрация цГМФ в клетке также низка - около 10^-7М. При активации синтеза или подавлении распада цГМФ концентрация этого нуклеотида в клетке обычно повышается в 3-8 раз.

циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ) рассматривался как антипод цАМФ. Ему приписывали функции, противоположные цАМФ. К настоящему времени получено много данных, что цГМФ принадлежит самостоятельная роль в регуляции функции клеток. В частности, в почках и кишечнике он контролирует ионный транспорт и обмен воды, в сердечной мышце служит сигналом релаксации и т.д.

Биосинтез цГМФ из ГТФ осуществляется под действием специфической гуанилатциклазы по аналогии с синтезом цАМФ:

Известны четыре разные формы гуанилатциклазы, три из которых являются мембраносвязанными и одна – растворимая открыта в цитозоле. Показано, что мембраносвязанные формы (мол. массой ~ 180000) состоят из 3 участков: рецепторного, локализованного на внешней поверхности плазматической мембраны; внутримембранного домена и каталитического компонента, одинакового у разных форм фермента. Гуанилатциклаза открыта во многих органах (сердце, легкие, почки, надпочечники, эндотелий кишечника, сетчатка и др.), что свидетельствует о широком ее участии в регуляции внутриклеточного метаболизма, опосредованном через цГМФ. Мембраносвязанный фермент активируется через соответствующие рецепторы короткими внеклеточными пептидами (18–20 аминокислотных остатков), в частности гормоном предсердным натрийуретическим пептидом (АНФ), термостабильным токсином грамотрицательных бактерий и др. АНФ, как известно, синтезируется в предсердии в ответ на увеличение объема крови, поступает с кровью в почки, активирует гуанилатциклазу (соответственно повышает уровень цГМФ), способствуя экскреции Na и воды. Гладкие мышечные клетки сосудов также содержат аналогичную рецептор-гуанилатциклазную систему, посредством которой связанный с рецептором АНФ оказывает сосудорасширяющее действие, способствуя снижению кровяного давления. В эпителиальных клетках кишечника активатором рецептор–гуанилатциклазной системы может служить бактериальный эндотоксин, который приводит к замедлению всасывания воды в кишечнике и развитию диареи.

Растворимая форма гуанилатциклазы (мол. масса 152000) является гемсодержащим ферментом, состоящим из 2 субъединиц. В регуляции этой формы гуанилатциклазы принимают участие нитровазодилататоры, свободные радикалы – продукты перекисного окисления липидов. Одним из хорошо известных активаторов является эндотелиальный фактор (EDRF), вызывающий релаксацию сосудов. Действующим компонентом, естественным лигандом, этого фактора служит оксид азота NO. Эта форма фермента активируется также некоторыми нитрозовазодилататорами (нитроглицерин, нитропруссид и др.), используемыми при болезнях сердца; при распаде этих препаратов также освобождается NO.

Оксид азота образуется из аминокислоты аргинина при участии сложной Са²⁺-зависимой ферментной системы со смешанной функцией, названной NO-синтазой:

Оксид азота при взаимодействии с гемом гуанилатциклазы способствует быстрому образованию цГМФ, который снижает силу сердечных сокращений путем стимулирования ионных насосов, функционирующих при низких концентрациях Са²⁺. Однако действие NO кратковременное, несколько секунд, локализованное – вблизи места его синтеза. Подобный эффект, но более длительный оказывает нитроглицерин, который медленнее освобождает NO.

Получены доказательства, что большинство эффектов цГМФ опосредовано через цГМФ-зависимую протеинкиназу, названную протеинкина-зой G. Этот широко распространенный в эукариотических клетках фермент получен в чистом виде (мол. масса 80000). Он состоит из 2 субъединиц – каталитического домена с последовательностью, аналогичной последовательности С-субъединицы протеинкиназы А (цАМФ-зависимой), и регуля-торного домена, сходного с R-субъединицей протеинкиназы А (см. ранее). Однако протеинкиназы А и G узнают разные последовательности белков, регулируя соответственно фосфорилирование ОН-группы серина и треонина разных внутриклеточных белков и оказывая тем самым разные биологические эффекты.

Уровень циклических нуклеотидов цАМФ и цГМФ в клетке контролируется соответствующими фосфодиэстеразами, катализирующими их гидролиз до 5'-нуклеотидмонофосфатов и различающимися по сродству к цАМФ и цГМФ. Выделены и охарактеризованы растворимая кальмоду-линзависимая фосфодиэстераза и мембраносвязанная изоформа, не регулируемая Са²⁺ и кальмодулином.

Данная группа рецепторов опосредует сигнал от ряда эндогенных веществ, включающих инсулин, эпидермальный фактор роста (EGF), тромбоцитарный фактор роста (platelet-derived growth factor — PDGF)- Эти рецепторы сформированы одной полипептидной цепью, которая пронизывает цитоплазматическую мембрану, образуя три домена: лигандсвязываюший экстрацеллюлярный, трансмембранный и интрацеллюлярный, который содержит участок, обеспечивающий ферментативную активность (см. рис. 1.1). Некоторые из этих рецепторов, например инсулиновый, существуют в виде димеров из двух рецепторов, сопряженных друг с другом нековалентными связями. Другие, такие, как EGF-рецептор, существуют внутри мембраны в единичной форме и образуют димер в ответ на присоединение лиганда к каждой субъединице. В любом случае связывание фактора роста с рецептором приводит к аллостерической активации тирозинкиназной активности в цитоплазматическом домене рецептора.

Первый шаг в этой активации включает перекрестное фосфорилирование множественных остатков тирозина двух рецепторных субъединиц внутри интрацеллюлярного домена. Это автофосформатирование действует как сигнал к связыванию других внутриклеточных белков, тирозиновые остатки которых фосфорилируются рецептором и таким образом активируются. Специфичность клеточного ответа детерминируется специфичными для данной клетки комбинациями белков, которые присоединяются к рецепторам факторов роста.

В последнее время большое количество белков, присоединяющихся к активированным рецепторам факторов роста, было идентифицировано. Имея различную структуру, эти белки включают два консервативных домена, известных как SH2 и SH3 (Sre homology region). Впервые они были выявлены в протоонкогене, названном Sre-белок, отсюда и название; SН2-домены распознают фосфотирозины на рецепторах факторов роста, функции SНЗ-доменов пока не ясны.

Характеристика белков, содержащих SH2- и SНЗ-домены, является сегодня предметом многих исследований. Роль некоторых из них показана. Например, одним из механизмов, которым факторы роста регулируют клеточный рост и дифференцировку, является активация каскада протеинкиназ, известных как митогенактивируемые протеинкиназы (mitogen activated protein kinas — MAP kinase pathway). Активация этого пути инициируется фосфорилированием тирозинов белка Grb2, содержащего SH2- и SНЗ-домены. SH3-домен на Grb2 присоединяет другой белок, известный как mSOS, и совместно комплекс Grb2/ mSOS активирует Ras, мономерный G-белок. Ras имеет структуру, аналогичную α -субъединице G-белков, которая взаимодействует с 7-трансмембранными (сопряженными с G-белками) рецепторами и активируется и инактивируется сходными механизмами (рис. 1.2). Отсюда взаимодействие Ras с Grb2/mSOS ускоряет обмен ГДФ на ГТФ на Ras, стимулируя его активацию.

Цикл активации-инактивации G-белка

Следующий шаг в этом каскаде включает, по-видимому, активацию Ras серин/треонинкиназы, известную как Raf, которая затем активирует фосфорилированием другую киназу, МЕК (известную как МАР-киназная киназа), которая в свою очередь фосфорилирует МАР-киназу, которая способна проходить через ядерную мембрану, и в ядре она фосфорилирует различные факторы транскрипции. Возникающие изменения транскрипции гена инициируют процессы пролиферации или дифференцировки.

Другие белки, взаимодействующие с рецепторами факторов роста, способны регулировать внутриклеточные вторичные мессенджеры. Например, члены семейства фосфолипазы с-у, которые регулируют уровень внутриклеточного IP3 и диацилглицерола, как и семейство PLC-P, рассмотренные выше, содержат SH2- и SН3-домены и могут быть активированы тирозинкиназными рецепторами. Пока из рецепторов факторов роста только инсулиновые используются как фармакологические мишени у больных диабетом. Однако роль этих рецепторов в клеточном росте, неконтролируемое проведение через них сигналов при воспалительных и неопластических заболеваниях определяют большой интерес к разработке блокирующих их активность агентов. Например, мутантные Ras-белки были обнаружены более чем в 30 % опухолей человека, поэтому в настоящее время в качестве препаратов лечения опухолей разрабатываются вещества, способные ингибировать мутантные белки Ras и другие в МАР-киназном пути.

Поскольку рецепторные протеинкиназы фосфорилируют белки по тирозиновым остаткам, их относят к тирозинкиназам и называют рецепторами тирозинкиназными (RTK)

Существует 19 классов рецепторных тирозинкиназ, выделяемых на основе гомологии первичной структуры, структурных характеристик и аминокислотных мотивов цитоплазматического домена, их основные типы представлены на рис 2 [ Wilks A.F., 1993, Shawver L.K et al, 1995 ].

Это большие белки. Так, рецептор эпидермального фактора роста состоит из 1186 аминокислот.

Эти рецепторы один раз проходят через мембрану. К середине 90-х годов выявлено четыре подтипа рецепторов типа тирозинкиназы (см. рис. 8. Рецепторы тирозинкиназные) и рис 7-5 - схема активации тирозинкиназных рецепторов.

Рецепторы ростовых факторов 1 типа с протинкиназной активностью

Рецепторы ростовых факторов 2 типа с протеинкиназной активностью

Рецепторы ростовых факторов 3 типа с протеинкиназной активностью

Рецепторы ростовых факторов 4 типа с протеинкиназной активностью

Действие рецептора определяется не только его принадлежностью к данному типу, но и субстратной специфичностью его тирозинкиназного домена.

В случае эпидермального фактора роста и фактора роста из тромбоцитов показано, что их рецепторы фосфорилируют гамма-1- изоформу фосфолипазы С, что приводит к ее активации [ Pandiella et al., 1989 ]. Также фосфорилируются белки 3-киназа фосфатидининозитола, активатор ГТФазы белка ras (GAP белок), киназы белков МАР, киназы белков raf, липокортин и белок c-crb B-2 [ Carpenter, Cohen, 1990 ].

RTK активируются лигандами, димеризуются и фосфорилируют внутриклеточные субстраты, порождая мощный сигнал, управляющий важными клеточными реакциями: пролиферацией, дифференцировкой, метаболизмом и генной экспрессией.

Многие RTK вовлечены в процессы злокачественного роста. Мутировавшие RTK могут генерировать внутриклеточный сигнал пролиферации и в отсутствии лиганда. Так, фактор роста, кодируемый NEW локусом, участвует в развитии рака легких.

Другие мутантные рецепторы факторов роста могут блокировать дифференцировку определенных типов клеток.

Структура и функционированние RTK рецепторов показано на рис.mb20-28. Для них характерно аутофосфорилирование, играющее большую роль в передаче сигнала.

С цитозольным доменом RTK связываются два типа белков, содержащие

SH2-домен, специфичные к фосфотирозиновым остаткам в активированных RTK:

адапторные белки GRB2, соединяющие рецептор с другими белками, но сами не передающие сигнала.

ферменты, связывающиеся с SH2 доменами, вовлеченные в сигнал-передающие пути: GAP, Syp фосфотаза, PI3 киназа, PLC гамма

Общим свойством рецепторов фактров роста является их склонность к димеризации и аутофосфорилированию.

Все известные клеточные рецепторы факторов роста относятся к группе каталитических: они обладают тирозинкиназной активностью, (RTK рецепторы) индуцируемой связыванием лиганда, и имеют соответствующий каталитический домен.

Эти рецепторы являются мультидоменными белками, с Mr около 190kDa, однократно пронизывающими плазматическую мембрану (кроме класса 3, см. рис. 8)

Надмембраная часть рецепторов содержит либо области, обогащенные Cys (классы 1-3), либо домены, аналогичные иммуноглобулинам (классы 4, 5).

Далее следуют гидрофобный трансмембранный домен и подмембранный домен, различающийся у представителей разных классов, однако консервативный в пределах класса.

Подмембранные домены могут содержать оксиаминокислоты, фосфорилирование/дефосфорилирование которых модулирует различные аспекты передачи сигнала.

Интересный пример взаимодействия на этом уровне был описан для EGF-R и PDGF-R (Lin H. ea, 1986, цит по Ullrich A. and Schlessinger J., 1990): активация PDGF-R вела к ослабленному клеточному ответу на EGF. Выясилось, что PDGF-R активирует PKC (рис. 12), которая в свою очередь фосфорилирует Thr 654 в подмембранном домене EGF-R. Это приводит к невозможности активации EGF-R, притом его сродство к лиганду не меняется.

Цитоплазматический тирозинкиназный домен является самой консервативной областью рецепторов. Он содержит сайт связывания ATP. У рецепторов классов 4 и 5 каталитический домен разделен на две части вставочной областью - до 100 гидрофильных аминокислотных остатка.

Показано, что каталитический домен всех факторов роста (GF-R) содержит по крайней мере один остаток Tyr (Tyr 857 для PDGF-R, Kazlauskas A. and Cooper J.A., 1989), фосфорилирование которого регулирует киназную активность рецептора.

Вставочная область (классы 4, 5) также содержит Tyr (751 для PDGF-R, Kazlauskas A. and Cooper J.A., 1989), ответственый за ассоциацию рецептора с клеточными субстратами. В случае PDGF-R было показано, что вставочная область рецептора необходима для генерирования полного клеточного ответа на стимуляцию. Рецептор с мутацией в этом районе не индуцировал синтеза ДНК в клетках (линия СНО, Escobedo J. ea, 1988), однако повышение концентрации фосфоинозитидов имело место. см. рецепторные тирозинкиназы

Все рецепторные тирозинкиназы имеют сходное строение - состоят из лигандсвязывающего внеклеточного участка, гидрофобного трансмембранного домена и внутриклеточной (цитоплазматической) области. Последняя наряду с каталитическим тирозинкиназным доменом содержит регуляторные зоны.

Рецепторы с тирозинкиназной активностью

Тирозиновые протеинкиназы - ферменты, фосфорилирующие специфические белки по тирозину, подразделяют на 2 типа - мембранные (рецепторные) и цитоплазматические. Внутриклеточные тирозиновые протеинкиназы принимают участие в процессах передачи сигнала в ядро. Рецепторные тирозиновые протеинкиназы участвуют в трансмембранной передаче сигналов.

Примером рецепторной тирозиновой протеинкиназы может служить рецептор инсулина (рис. 5-31). Рецептор инсулина - тирозиновая протеинкиназа, фосфорилирующая белки по ОН-группам тирозина.

Рецептор состоит из двух α - и двух β -субъединиц, связанных дисульфидными связями и нековалентными взаимодействиями, α - и β -Субъединицы - гликопротеины с углеводной частью на наружной стороне мембраны. Вне мембраны на её поверхности находятся α -субъединицы. Центр связывания инсулина образован N-концевыми доменами α -субъединиц. β -Субъединицы пронизывают мембранный бислой и не участвуют в связывании инсулина.

Каталитический центр тирозиновой протеинкиназы находится на внутриклеточных доменах β -субъединиц. В отсутствие гормона инсулиновые рецепторы не проявляют тирозинкиназной активности. Присоединение инсулина к центру связывания на α -субъединицах активирует фермент, причём субстратом служит сама тирозиновая протеинкиназа (β -субъединицы), т.е. происходит фоСфорилирование β -субъединицы по нескольким тирозиновым остаткам. Фосфорилирование β -субъединиц происходит по механизму межмолекулярного трансфосфорилирования, т.е. одна β -цепь фосфорилирует другую β -цепь той же молекулы рецептора. Это, в свою очередь, приводит к изменению субстратной специфичности тирозиновой протеинкиназы; теперь она способна фосфорилировать другие внутриклеточные белки. Активация и изменение специфичности обусловлены конформационными изменениями рецептора инсулина после связывания гормона и аутофосфорилирования.

Ключевой белок, фосфорилируемый тирозиновой протеинкиназой, - субстрат инсулинового рецептора-1 (от англ, insulin receptor substrate, IRS-I). Фосфорилированный IRS-I активирует ферменты, например тирозиновую фосфопротеинфосфатазу,

2.5.Растворимая форма гуанилатциклазы. Активаторы растворимой формы гуанилатциклазы

Конец формы

ГЦ существует в двух формах - мембранной и растворимой. В настоящее время установлено, что рГЦ является основной мишенью фармакологического действия наиболее распространенных нитровазодиляторов (нитроглицерина, нитросорбида, нитропруссида натрия) и играет ключевую роль в регуляции таких физиологических процессов, как сокращение и расслабление гладких мышц кровеносных сосудов и агрегация тромбоцитов. Показано, что лечебный эффект вышеуказанных фармпрепаратов связан со стимуляцией активности рГЦ в результате взаимодействия оксида азота, образующегося при их биотрансформации, с атомом железа гема, входящего в состав фермента, и образования комплекса нитрозил-гем.

Существенным недостатком известных вазодилятаторов на основе органических нитратов является возникновение толерантности при их длительном применении. В связи с этим изучение молекулярного механизма регуляции активности рГЦ с помощью новых соединений, способных генерировать NO в живом организме и/или вызывать активацию фермента NO-независимым путем, является перспективным подходом для поиска и создания новых более эффективных антигипертензивных и антиагрегантных фармпрепаратов.

Известны различные N-оксиды и близкие к ним по строению соединения, являющиеся донорами оксида азота и/или его биологически активных форм (восстановленной формы -NO^-/HNO, нитрозотиолов), активаторами рГЦ и оказывающие фармакологическое действие на сердечно-сосудистую систему [2].

Так, известны 3, 4-дизамещенные фуроксаны,

Растворимая гуанилатциклаза (рГЦ) является гетеродимерным гемсодержащим ферментом, который представляет собой основной рецептор оксида азота (N0). Молекула N0 - универсальный регулятор состояния сердечнососудистой, иммунной и нервной систем организма. Синтез N0 в клетке осуществляется из молекулы аргинина различными изоформами - фермента NO-синтазы (NOS). N0 связывается с гемовой группой рГЦ, активируя, синтез циклического гуанозинмонофосфата (cGMP) из GTP. Этот внутриклеточный мессенджер в свою очередь модулирует активность cGMP-зависимых протеинкиназ, cGMP-зависимых ионных каналов и cGMP-регулируемых фосфодиэстераз, которые участвуют в таких клеточных процессах как расслабление гладкомышечных клеток, ингибирование агрегации тромбоцитов, модуляция синаптической передачи нервного импульса и экспрессия генов. N0 является наиболее эффективным физиологическим активатором рГЦ (Bian, Murad, 2003). Тем не менее, спектр эндогенных активаторов рГЦ довольно широк и включает в себя низкомолекулярные соединения различной природы. В число этих соединений входят как активаторы, так и ингибиторы рГЦ, которые действуют на различные регуляторные участки фермента. рГЦ подвержена ингибированию различными окислителями, которые переводят гемовое железо га ферро в ферри форму, блокируя связывание N0 (например, производные оксадиазолохиноксалинона), или модифицируют сульфгидрильные группы, ответственные за функционирование фермента Недавно было обнаружено взаимодействие одной из изоформ рГЦ с белком постсинаптической плотности синаптосом мозга (PSD-95), что может быть связано с формированием функциональных многокомпонентных белковых комплексов, в которых синтез сигнальных молекул и ответные реакции ферментов-эффекторов пространственно сопряжены (Fedele et al., 1998). Однако в этом исследовании не было выявлено непосредственное влияние взаимодействия рГЦ и PSD-95 на синтез cGMP.

2.6.Роль цГМФ и протеинкиназы G в регуляции кальциевого обмена в кардиомиоцитах и гладкомышечных клетках.

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.

Серин-треониновые протеинкиназы фосфоририруют гидроксильную группу в остатках серина или треонина.

Активность этих протеинкиназ регулируется несколькими событиями, а также некоторыми химическими сигналами, в том числе, cAMP, cGMP, диацилглицеролом, Caкальмодулином.

Серин/треониновые протеинкиназы фосфорилируют остатки серина или треонина в консенсусных последовательностях, которые образуют фосфоакцепторный сайт. Эта последовательность остатков аминокислот в молекуле субстрата, позволяет осуществлять контакт каталитической щели протеинкиназы с фосфорилируемой областью. Эта особенность делает киназу специфичной не к какому-либо определенному субстрату, но к специфичному семейству белков с одинаковыми консенсусными последовательностями. В то время, как каталитические домены этих протеинкиназ высококонсервативны, последовательности узнавания отличаются, обуславливая узнавание разных субстратов.

Киназа фосфорилазы была открыта Кребсом в 1959 году и является первым описанным ферментом семейства серин/треониновых протеинкиназ. Киназа фосфорилазы превращает неактивную гликогенфосфорилазу В в активную форму гликогенфосфорилазу A, последняя отщепляет от гликогена остатки глюкозо-1-фосфата. Киназа фосфорилазы активируется протеинкиназой А.