Инозитолфосфат
Инозитолфосфаты представляют собой группу от моно- до гексафосфорилированных инозитолов. Каждая форма инозитолфосфата отличается положением фосфатных групп и их количеством в инозитольном кольце.
Среди инозитолфосфатов выделяют:
- инозитолмонофосфат (IP)
- инозитолбисфосфат (IP2)
- инозитолтрифосфат (IP3)
- инозитолтетрафосфат (IP4)
- инозитолпентакисфосфат (IP5)
- инозитолгексафосфат (IP6), также известный как фитиновая кислота или фитат (в виде соли).
Серия реакций фосфорилирования и дефосфорилирования осуществляется по меньшей мере 19 фосфоинозитидкиназами и 28 ферментами фосфоинозитидфосфатазами[1], что позволяет осуществлять взаимное преобразование между инозитолфосфатными соединениями в зависимости от потребностей клеток.
Инозитолфосфаты могут быть растворимыми или нерастворимыми в зависимости от их химической структуры. Нерастворимые инозитолфосфаты часто называют фосфоинозитидами или PtdInsP, и их можно обнаружить связанными с субклеточными мембранами или в ядерных субдоменах. PIP2 (также известный как фосфатидилинозитол 4,5-бисфосфат или PtdIns(4,5)P2) обладает гидрофобной природой и, таким образом, остаётся прикреплённым к плазматической мембране клетки. Растворимые инозитолфосфаты, такие как IP3 (Ins(1,4,5)P3), способны растворяться в цитоплазме клеток, что способствует его ключевую роли в качестве вторичного посредника в путях передачи сигнала[2].
Инозитолфосфаты играют ключевую роль в различных путях передачи сигнала, ответственных за рост и дифференцировку клеток, апоптоз, репарацию ДНК, экспорт РНК и регенерацию АТФ.
Функции
[править | править код]Инозитолтрифосфат
[править | править код]
Инозитол-фосфолипидный сигнальный путь отвечает за генерацию IP3 посредством расщепления фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфата (PIP2), обнаруженного в липидном бислое плазматической мембраны, посредством G-белков (Gq) и фосфолипазы C-β. Растворимый IP3 способен быстро диффундировать в цитозоль и связываться с рецептором инозитолтрифосфата (InsP3Rs), расположенным в эндоплазматическом ретикулуме. В результате связывания с рецептором, из эндоплазматического ретикулума будут высвобождаться высокие концентрации кальция, служащие быстрым и мощным сигналом для различных клеточных процессов. Здесь IP3 функционирует как вторичный мессенджер, ответственный за активацию InsP3R, которые служат точкой соединения для нескольких путей передачи сигнала[1].
Дополнительная литература: Функция кальция в организме человека.
Другие функции
[править | править код]Инозитол-тетра-, пента- и гексафосфаты участвуют в экспрессии генов[3][4].
Инозитолгексафосфат
[править | править код]Инозитолгексафосфат (IP6) является наиболее распространённым из обнаруженных изомеров инозитолфосфата. IP6 участвует в различных биологических действиях, таких как нейротрансмиссия, иммунный ответ, регуляция белков киназы и фосфатазы, а также активация кальциевых каналов[1]. IP6 также участвует в регенерации АТФ, наблюдаемой в растениях, а также в экзоцитозе инсулина в β-клетках поджелудочной железы.
Инозитолгексафосфат также способствует образованию шестиспирального пучка и сборке незрелой решётки Gag ВИЧ-1. IP6 образует ионные контакты с двумя кольцами остатков лизина в центре гексамера Gag. Затем протеолитическое расщепление открывает альтернативный сайт связывания, где взаимодействие IP6 способствует сборке зрелой капсидной решётки. Эти исследования определяют IP6 как встречающуюся в природе небольшую молекулу, которая способствует как сборке, так и созреванию ВИЧ-1[5].
Примечания
[править | править код]- ↑ 1 2 3 Safety of Inositol and Inositol Phosphates // Inositol & its Phosphates: Basic Science to Practical Applications / Shamsuddin ; Yang. — Bentham Science Publishers, 2015-03-04. — P. 275–282. — ISBN 9781681080079. — doi:10.2174/9781681080079115010024.
- ↑ Becky Tu-Sekine, Sangwon F. Kim. The Inositol Phosphate System-A Coordinator of Metabolic Adaptability // International Journal of Molecular Sciences. — 2022-06-16. — Т. 23, вып. 12. — С. 6747. — ISSN 1422-0067. — doi:10.3390/ijms23126747. Архивировано 6 августа 2023 года.
- ↑ "Modulation of ATP-dependent chromatin-remodeling complexes by inositol polyphosphates". Science. 299 (5603): 112—114. January 2003. doi:10.1126/science.1078068. PMID 12434013. Архивировано 17 марта 2022. Дата обращения: 14 января 2024.
- ↑ "Regulation of chromatin remodeling by inositol polyphosphates". Science. 299 (5603): 114—116. January 2003. doi:10.1126/science.1078062. PMID 12434012.
- ↑ "Inositol phosphates are assembly co-factors for HIV-1". Nature. 560 (7719): 509—512. August 2018. Bibcode:2018Natur.560..509D. doi:10.1038/s41586-018-0396-4. PMID 30069050.