Effettori di G proteine
G protein subunit
Effectors
G s
Adenylyl cyclase ( )
G i/o
Adenylyl cyclase ( )
Ca2+ channels
K+ channels
PLA2
G q
PLC
G 12/13
Na +/H+ exchanger

Ca2+ channels
K+ channels
PLC
STRUTTURA DELL’ADENILATO CICLASI
(9 ISOFORME CLONATE)
SIMILE ALLA GUANILATO CICLASI
ADENILATO CICLASI
Attivazione:
AZIONE DEI RECETTORI -ADRENERGICI TRAMITE Gs
1. La subunità  attivata di Gs forma un complesso con l’Adenilato
Ciclasi, per catalizzare la conversione dell’ATP ——> 3'-5'-cAMP
• L’Adenilato Ciclasi è una proteina transmembrana e rimane in
membrana durante questa conversione.
2. Dopo, l’AMPc attiva la Protein Kinasi A (PKA), che a sua
volta fosforila altri enzimi bersaglio per modificare in qualche
modo il metabolismo o l’attività enzimatica della cellula.
3. Quindi, una fosfodiesterasi velocemente demolisce l’AMPc,
interrompendo l’attivazione della Protein Kinasi A.
ADENILATO CICLASI
Inattivazione:
AZIONE DEI RECETTORI 2-ADRENERGICI TRAMITE Gi
La subunità  di Gi forma un complesso con l‘Adenilato ciclasi,
per inibire la conversione dell’ATP ———> 3'-5'-cAMP
Regolazione dei livelli di AMP ciclico:
viene demolito dall’enzima fosfodiesterasi
L’inibizione della
fosfodiesterasi avviene
grazie al GMP ciclico o per
mezzo della metilxantina
fosfodiesterasi
Gs-alfa
L’attivazione della
fosfodiesterasi avviene per
fosforilazione attraverso una
via avviata dall’insulina
Tools farmacologici nello studio dell’AC
• Tossina del Colera – Ribosila la subunità  di Gs, bloccandola nello
stato attivato. RISULTATO = overproduzione di cAMP.
• Tossina della Pertosse – Blocca l’attivazione della subunità  di Gi.
RISULTATO = inibizione dell’inibizione della sintesi di cAMP.
• Metilxantina -- Caffeina -- Inibiscono la fosfodiesterasi.
RISULTATO = Livelli più alti di cAMP nella cellula.
• Forscolina – attivazione diretta dell’adenilato ciclasi
Isoforme dell’adenilato ciclasi di mammifero
Sunahara RK, Taussig R. Isoforms of
mammalian adenylyl cyclase: multiplicities of
signaling. Mol Interv. 2002 Jun;2(3):168-184.
FOSFOLIPASI-C
Attivazione:
AZIONE DEI RECETTORI 1-ADRENERGICI TRAMITE Gq
La Subunità- attivata (vi sono isoforme che legano la
Subunità- !) forma un complesso con la Fosfolipasi-C, per
tagliare un LIPIDE - il Fosfatidilinositolo-4,5-difosfato - in due
diverse parti:
•Diacilglicerolo (DAG)
•Inositolo Trifosfato (IP3)
Trasduzione del segnale intracellulare
indotto dalla cascata del PIP2
Diacilglicerolo (DAG)
Il DAG rimane in membrana e stimola la Protein Kinasi C
(PKC) a fosforilare enzimi bersaglio Ca+2-dipendenti.
Tools farmacologici:
Esteri del Forbolo mimano le azioni del DAG e quindi
attivano la Protein Kinasi C.
Inositolo Trifosfato (IP3)
L’IP3 và al RE, dove stimola il rilascio di Ca+2.
Tools farmacologici:
Litio inibsce la degradazione dell’IP3 inibendo le fosfatasi. Ciò
mantiene i canali del Ca+2 del RE aperti più a lungo.
RISULTATO = concentrazione intracellulare di calcio più
elevata.
Calcio
Attiva la Protein Kinasi C (PKC) cosicchè può fosforilare enzimi
bersaglio.
Attiva la Ca+2-Calmodulina Kinasi per fosforilare altri enzimi
bersaglio.
Isoforme diverse della Fosfolipasi C possono
essere attivate da subunità diverse di Gq
fosfolipasi C-
fosfolipasi C-
fosfatidilinositolo 4-5 difosfato
reticolo
endoplasmico
liscio
Gq-alfa
inositolo-P3
diacilglicerolo
betagamma
La cascata dei fosfoinositidi sfrutta piccole quantità di fosfatidilinositolo 4,5-difosfato della
membrana plasmatica. Questo glicerofosfolipide fortemente carico è il principale substrato di
diverse isoforme di fosfolipasi C. Uno dei prodotti, l’inositol 1,4,5-trifosfato diffonde verso il
reticolo endoplasmatico, si lega a canali ionici chemio-dipendenti, e stimola l’efflusso di
calcio dal lume del RE nel citosol. Il calcio citosolico può legarsi alla calmodulina e activare
una classe di protein kinasi (PK CaM-dipendente). Il calcio citosolico può legarsi, assieme al
diacilglicerolo, ad un’altra protein kinasi (protein kinasi C, PKC).