Введение

Протеинкиназа

cGMP-зависимая протеинкиназа, или протеинкиназа G (PKG), — это серин/треонин-специфическая протеинкиназа, которая активируется cGMP. Она фосфорилирует ряд биологически важных мишеней и играет роль в регуляции расслабления гладкой мускулатуры, функции тромбоцитов, метаболизма сперматозоидов, деления клеток и синтеза нуклеиновых кислот.

Распределение тканей

В целом, PKG I и PKG II экспрессируются в различных типах клеток. PKG I был обнаружен в высоких концентрациях (выше 0,1 мкмоль/л) во всех типах клеток гладкой мускулатуры, включая сосудистые клетки гладкой мускулатуры и в тромбоцитах. Более низкие уровни обнаружены в сосудистом эндотелии и кардиомиоцитах. Фермент также экспрессируется в фибробластах, определенных типах почечных клеток и лейкоцитах, а также в специфических областях нервной системы, например, в гиппокампе, в клетках Пуркинье мозжечка и в дорсальных ганглиях спинномозговых нервов. Нейроны экспрессируют либо изоформу PKG Iα, либо PKG Iβ, тромбоциты преимущественно Iβ, а обе изоформы присутствуют в гладкой мускулатуре. PKG II обнаружен в клетках почек, клетках зоны гломерулы коры надпочечников, клубных клетках дистальных дыхательных путей, слизистой оболочке кишечника, протоках поджелудочной железы, околоушных и подчелюстных железах, хондроцитах и в нескольких ядрах мозга, но не в кардиомиоцитах и миоцитах сосудов. В частности, в ткани гладкой мускулатуры PKG стимулирует открытие кальций-активированных калиевых каналов, что приводит к гиперполяризации и расслаблению клеток, а также блокирует агонистическую активность фосфолипазы С, уменьшая высвобождение запасов ионов кальция инозитолтрифосфатом.

Роль в раковых заболеваниях

Раковые клетки толстой кишки прекращают выработку PKG, что, по всей видимости, ослабляет контроль над бета-катенином, тем самым позволяя ферменту VEGF инициировать ангиогенез.

Генетика поведения у Drosophila melanogaster

У Drosophila melanogaster ген foraging (for) представляет собой полиморфную черту, лежащую в основе различий в поведении при поиске пищи. Локус for состоит из аллелей Rover (forR) и Sitter (forS), при этом аллель Rover является доминантным. Особь Rover обычно преодолевает большие расстояния в поисках пищи, в то время как особь Sitter преодолевает меньшие расстояния. Оба фенотипа, Rover и Sitter, считаются дикими, поскольку в популяциях плодовых мух обычно наблюдается соотношение Rover к Sitter 70:30. Аллели Rover и Sitter расположены в области 24A3 5 политенной хромосомы Drosophila melanogaster, области, содержащей ген PKG d2g. Уровни экспрессии PKG объясняют различия в частоте аллелей forR и forS и, следовательно, в поведении: у особей Rover наблюдается более высокая экспрессия PKG, чем у особей Sitter, и фенотип Sitter может быть изменен на Rover при сверхэкспрессии гена dg2.