IP3
Kurs: Basvetenskap 5
| Typ | Intracellulär Second messenger |
| Fullständigt namn | Inositol-1,4,5-trisfosfat |
| Bildas av | Fosfolipas C från PIP2 |
| Målreceptor | IP3-receptor på Endoplasmatiskt retikulum |
| Effekt | Frisättning av Kalcium till cytosolen |
Vad är det?
- IP3 är en vattenlöslig andra budbärare som frisätter Kalcium från intracellulära depåer.
- Bildas tillsammans med Diacylglycerol (DAG) när Fosfolipas C klyver membranfosfolipiden PIP2.
- Utgör tillsammans med DAG den så kallade fosfoinositidvägen, en av de tre klassiska signalvägarna vid sidan av cAMP och cGMP.
Signalkedjan steg för steg
- Agonist binder en G-proteinkopplad receptor kopplad till Gq (eller en tyrosinkinasreceptor via PLC-gamma).
- Gq-alfa aktiverar Fosfolipas C-beta.
- PLC hydrolyserar PIP2 i plasmamembranet → IP3 (löslig, diffunderar i cytosolen) + Diacylglycerol (lipofil, stannar i membranet).
- IP3 binder IP3-receptorn, en ligandstyrd kalciumkanal på Endoplasmatiskt retikulum.
- Ca²⁺ strömmar ut i cytosolen — koncentrationen stiger från ca 100 nM till 1 µM.
- Ca²⁺ binder Kalmodulin eller Troponin C; DAG aktiverar tillsammans med Ca²⁺ Proteinkinas C.
- Tömda ER-depåer utlöser Store-operated calcium entry via STIM1/Orai1 för påfyllnad.
Fysiologiska effekter
| Vävnad | Agonist | Effekt via IP3 |
|---|---|---|
| Glatt muskulatur | Noradrenalin (alfa-1), Angiotensin II | Kontraktion, Vasokonstriktion |
| Trombocyter | Tromboxan A2, trombin | Aggregation |
| Bronker | Acetylkolin (M3) | Bronkokonstriktion |
| Exokrina körtlar | Acetylkolin | Sekretion (saliv, pankreasenzym) |
| Binjurebark | Angiotensin II | Aldosteron-frisättning |
| Hjärta | Alfa-1-stimulering | Hypertrofisignalering |
Nedbrytning och reglering
- IP3 defosforyleras stegvis av inositolfosfataser tillbaka till fritt inositol, som återanvänds för PIP2-syntes.
- Litium hämmar inositolmonofosfatas och tömmer inositolpoolen — den ledande hypotesen för litiums stämningsstabiliserande effekt.
- IP3-receptorn är bifasiskt reglerad av Ca²⁺: låga koncentrationer ökar öppningssannolikheten (positiv återkoppling → kalciumvågor och oscillationer), höga stänger den.
Klinisk relevans
- Alfa-1-blockerare (Doxazosin) och Angiotensin II-receptorblockerare verkar genom att bryta Gq–PLC–IP3-vägen och ge Vasodilatation.
- Muskarinantagonister som ipratropium blockerar M3–Gq–IP3 i bronkerna.
- Ryanodinreceptorn är en besläktad men separat kalciumkanal — muterad vid Malign hypertermi.
- Skilj från Kalciuminducerad kalciumfrisättning i hjärtat, som går via ryanodinreceptorn och inte via IP3.
Klinisk pärla
Minnesregel för G-proteinkoppling: receptorer som kontraherar glatt muskulatur (alfa-1, M1/M3, AT1, H1, V1) går nästan alltid via Gq → Fosfolipas C → IP3 → kalcium. Vet du kopplingen kan du härleda både effekt och läkemedelseffekt.
Tenta-fokus
Kunna hela kedjan Gq → PLC → PIP2 → IP3 + DAG → Ca²⁺ från ER + Proteinkinas C. Klassisk fråga: vilken av produkterna är löslig och vilken stannar i membranet? IP3 är löslig, DAG är lipofil. Kunna litiums koppling till inositolpoolen.
Kopplingar
- Fosfolipas C — enzymet som bildar IP3
- Diacylglycerol — systerbudbäraren som aktiverar Proteinkinas C
- Kalcium — den slutliga effektorjonen
- G-proteinkopplad receptor — uppströms receptorfamilj
- cAMP — parallell second messenger-väg via Gs/Gi