《生物化學(xué)與分子生物學(xué)》 (二)cAMP依賴性蛋白激酶是cAMP的靶分子

cAMP作為變構(gòu)劑作用于cAMP依賴性蛋白激酶(cAMP-dependentProtein Kinase　A激酶)。這種蛋白激酶由兩個(gè)亞基組成，一個(gè)亞基是催化亞基，具有催化蛋白質(zhì)磷酸化的作用；另一個(gè)亞基是調(diào)節(jié)亞基，是催化亞基的抑制物。當(dāng)調(diào)節(jié)亞基與催化亞基結(jié)合時(shí)，酶呈無(wú)活性狀態(tài)。cAMP的效應(yīng)是與調(diào)節(jié)亞基結(jié)合，使后者發(fā)生變構(gòu)而脫離催化亞基，從而使催化亞基進(jìn)入激活狀態(tài)(圖9－6)。

圖9－6　蛋白激酶的激活過(guò)程　C為催化亞基　R為調(diào)節(jié)亞基

活化形式的催化亞基在ATP的作用下，使細(xì)胞中的相應(yīng)底物磷酸化，從而改變這些蛋白質(zhì)的功能：有些被激活，有些則被抑制。例如，糖原分解過(guò)程中的磷酸化酶可在A激酶的作用下被磷酸化而激活(圖9-6)，而糖原合成酶則在A激酶的作用下被磷酸化而失去活性?？偟男?yīng)是糖原分解加強(qiáng)和糖原合成的抑制，使血糖濃度升高。

總之，很多多肽和兒茶酚胺類激素的作用是通過(guò)下列過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn)的，即激素與膜受體結(jié)合→腺苷酸環(huán)化酶活性↑→cAMP水平↑→A激酶被激活→蛋白質(zhì)發(fā)生磷酸化→生理效應(yīng)發(fā)生。

八十年代中期，對(duì)腺苷酸環(huán)化酶活化機(jī)制的研究導(dǎo)致了另外一種重要的調(diào)節(jié)蛋白桮蛋白的發(fā)現(xiàn)。G蛋白在膜受體和腺苷酸環(huán)化酶間具有中介作用。它的發(fā)現(xiàn)使我們更為深入地認(rèn)識(shí)了激素的作用機(jī)理(詳見(jiàn)第十二章)。

圖9－7　激素調(diào)節(jié)糖原代謝的連續(xù)激活反應(yīng)