25.6. сАМР стимулирует активность протеинкиназы

Каким образом сАМР стимулирует превращение неактивной фосфорилазы Ь в активную фосфорилазу а? Напомним (разд. 20.14), что это превращение происходит под действием киназы фосфорилазы, катализирующей перенос терминальных фосфатных групп от двух молекул АТР на гидроксильные группы двух специфических остатков серина в фосфорилазе Ь, что и приводит к образованию фосфорилазы а:

Циклоаденозинмонофосфат (сАМР) сам по себе не оказывает прямого действия на киназу фосфорилазы. Этот фермент также существует в активной и менее активной формах (разд. 15.12). Неактивная форма киназы фосфорилазы превращается в активную путем фосфорилирования с помощью АТР.

Теперь мы подошли к регуляторной связи между сАМР и активностью гликоген-фосфорилазы. Недостающим звеном остался только фермент, называемый протеинкиназой, который также существует в активной и неактивной формах. Активная протеинкиназа катализирует фосфорилирование неактивной киназы фосфорилазы посредством АТР с образованием активной фосфорилированной формы; в этой реакции донором фосфатных групп служит АТР, а ее активатором - ионы

Киназа фосфорилазы - это очень крупный белок с молекулярной массой свыше 1 млн. Она состоит из 16 субъединиц, каждая из которых содержит специфический остаток серина, который под действием активированной протеинкиназы фосфорилируется посредством АТР.

Протеинкиназа, играющая ключевую роль в процессе активации фосфорилазы под влиянием сАМР, является аллостерическим ферментом. В неактивной форме она состоит из двух каталитических субъединиц (С) и двух регуляторных субъединиц (R) (рис. 25-10). Когда все эти субъединицы объединены в общий комплекс, имеющий состав фермент неактивен. Аллостерическим стимулятором протеинкиназы служит сАМР. При связывании четырех молекул со специфическими участками двух регуляторных субъединиц - комплекс распадается на свободные каталитические субъединицы, обладающие ферментативной активностью, и комплекс в котором сохраняется в связанном виде. Таким образом, сАМР снимает торможение протеинкиназной активности, накладываемое связанной регуляторной субъединицей (рис. 25-10).

Рис. 25-10. Активация неактивной формы протеинкиназы циклическим адеиоэинмонофосфатом (сАМР) который связывается с двумя регуляторными субъединицами (R), высвобождая две активные каталитические субъединицы (С) протеинкиназы.

Таблица 25-4. Гормоны, действие которых опосредуется сАМР

Далее оказалось, что сАМР опосредует действие на клетку не только адреналина, но и многих других гормонов (табл. 25-4). Протеинкиназа, активированная сАМР, может фосфорилироватъ ряд важных ферментов в разнообразных клетках-мишенях.