Messaggero

Meccanismo

Nucleotidi ciclici (p.es., AMPc)

I nucleotidi ciclici hanno un ruolo nel controllo dell'apertura dei canali, specialmente nei neuroni olfattori e nei fotorecettori. L'AMPc è formato mediante l'associazione di una proteina G con un recettore, che determina la trasformazione della conformazione peptidica del canale dallo stato chiuso a uno stato aperto (p.es., i recettori M2 per l'acetilcolina, che aprono i canali per il K⁺ e depolarizzano la cellula). Un recettore di membrana attivato catalizza specifiche proteineG, le quali attivano o inibiscono l'adenilato ciclasi, modificando i livelli di AMPc. L'AMPc si lega alla proteinchinasi A, la quale fosforila una proteina che trasporta la risposta.

Calcio libero

Sono essenziali livelli intracellulari estremamente bassi di calcio ionizzato libero perché vi sia un'adeguata funzionalità. Piccole variazioni nei livelli di calcio comportano notevoli effetti. Il calcio facilita la fusione delle vescicole e il rilascio presinaptico dei neurotrasmettitori all'interno del solco sinaptico. Il calcio viene rimosso dal citoplasma mediante il legame con la calmodulina o per sequestro all'interno del reticolo endoplasmatico, oppure viene captato dal reticolo sarcoplasmatico nel muscolo scheletrico.

Ossido d'azoto

L'aumento del calcio stimola la nitrossido sintetasi che converte l'arginina in citrullina, con produzione di ossido d'azoto, che si diffonde in una cellula vicina e stimola il GMPc, con conseguente flusso di ioni all'interno della cellula stessa. Poiché l'emivita dell'ossido d'azoto è solo di qualche secondo, tale effetto è limitato; un'eccesso di ossido d'azoto è tossico per i neuroni.

Prodotti di idrolisi della fosfoinositde

I recettori legati a specifici agenti leganti (p.es., serotonina, recettori per l'acetilcolina M1 attivati) attivano una proteinaG che stimola la fosfolipasiC e idrolizza la PIP2 in due molecole di secondi messaggeri: IP3 e diacilglicerolo. L’IP3 rilascia il calcio, il quale attiva una chinasi, che a sua volta attiva una proteina bersaglio, producendo la risposta cellulare. Il diacilglicerolo attiva la proteinchinas iC, che provoca la fosforilizzazione di una proteina che trasporta la risposta.

AMPc=adenosin-monofosfato ciclico; GMPc=guanosin-monofosfato ciclico; PIP2=fosfatilinositol 4,5-difosfato; IP3=inositol 1,4,5-trifosfato.