Kas ir inozitola trifosfāts?

Inozitola trisfosfāts, ko parasti saīsina kā InsP3 vai IP3, ir maza signālmolekula, ko šūnas izmanto kā sekundāro kurjeru signalizācijas ceļā. Tas sastāv no centrālā sešu oglekļa atomu gredzena ar trim hidroksilgrupām (OH) un trim fosfāta (PO4)2-grupām, un viena grupa stiepjas no katra gredzena oglekļa atoma. Fosfātu grupas ir pievienotas pirmajam, ceturtajam un piektajam oglekļa atomam, piešķirot molekulai specifiskāku nosaukumu inozitola 1,4,5-trisfosfāts.

Kamēr tā veidojas šūnu membrānā, tā ir polāra molekula ar lādiņu -6. Tāpēc tas spēj atstāt membrānu, lai pārvietotos pa citoplazmu. Šī darbība ir nepieciešama, lai molekula varētu saistīties ar savu receptoru, glikoproteīna kalcija jonu kanālu atsevišķas organoīdas membrānā – vai nu endoplazmatiskajā retikulumā, vai sarkoplazmatiskajā retikulumā.

Inozitola trisfosfātam ir būtiska loma ceļā, ko ierosina alfa-1 (a1) adrenerģiskie receptori, kas izraisa gludo muskuļu kontrakciju, reaģējot uz epinefrīnu. Šis ceļš sašaurina asinsvadus ādā, gremošanas sistēmā, nierēs un dažās smadzeņu daļās ķermeņa cīņas vai bēgšanas reakcijas laikā. Tas notiek centrālajā nervu sistēmā, kā arī perifērajā nervu sistēmā.

Ceļš, kurā tiek iesaistīts inozitola trisfosfāts, sākas ar liganda vai hormona izdalīšanos asinsritē. Hormons ierosina signalizācijas ceļu, saistoties ar G-proteīnu saistītu receptoru (GPCR), proteīnu, kas iestrādāts šūnas membrānā un savienots ar G-proteīnu. Saistoties ar hormonu, receptorā notiek konformācijas izmaiņas, aktivizējot G-proteīnu, kas saistās ar guanozīna trifosfātu (GTP), lai iegūtu enerģiju. Aktivētais G-proteīns pārvietojas cauri šūnas membrānai, lai saistīties ar enzīmu fosfolipāzi C un aktivizētu to. Šis enzīms sadala membrānas fosfolipīdu molekulu fosfatidilinozīta 4,5-bisfosfātu divās mazākās molekulās: diacilglicerīnā un inozīta trisfosfātā.

Diacilglicerīns paliek membrānā, bet inozitola trisfosfāts pārvietojas pa šūnas citoplazmu, lai saistīties ar kalcija kanālu uz vienas šūnas organoīdu membrānas. Atkarībā no šūnas veida inozitola trisfosfāts saistās ar kanālu vai nu uz endoplazmatiskā tīkla virsmas, vai uz sarkoplazmatiskā retikuluma. Abos gadījumos inozitola trisfosfāts atvērs kanālu, izdalot šūnā kalcija 2+ jonus. Šie joni sadarbojas ar diacilglicerīnu membrānā, lai saistīties un aktivizētu citu enzīmu, proteīnkināzi C, kas fosforilē citus proteīnus un rada šūnas vispārējo reakciju uz hormona vēstnesi.