Tijdens de vlucht van de sprinkhaan moeten er voedingstoffen vrijgemaakt worden uit het vetlichaam. Dit wordt gereguleerd door de drie adipokenetische hormonen (AKH) (adipos=vet), AKH-I, -II en -III. Door de vlucht wordt de productie van de AKH's in het corpus cardiacum verhoogd. De AKH's zijn uiteindelijk in staat zowel de glycogeen phosporylase (GPh) als triacyl glycerol lipase activiteit te verhogen.
Bij de signaaltransductie van AKH spelen verschillende second messengers een rol; o.a. cAMP en inositol fosfaten. Ook calcium speelt een grote rol. Zonder extracellulair calcium is AKH niet in staat de GPh activiteit te verhogen. Een concentratie van minimaal 1,5 mM is nodig. Het kan zijn dat calcium GPh direct stimuleert, maar er is echter ook calcium onafhankelijke GPh gevonden in insecten.
Ook cAMP niveau's worden verhoogd onder invloed van de AKH's. Na 15 seconden is er al een significante toename, en het maximum wordt bereikt in 1 minuut. Met 40 mM AKH werden er geen verschillen gevonden tussen de AKH's. Op fysiologisch niveau (4 mM) echter, was AKH III het meest potent in het verhogen van cAMP niveau's, gevolgd door resp AKH II en I. Aangezien cAMP op zijn beurt GPh activeert, was AKH III ook het meest potent bij de activatie van GPh, gevolgd door II en I respectievelijk.
Proeven met de calcium ionofoor A23187 hebben aangetoont dat tenminste een deel van de werking van AKH bestaat uit het naar binnen laten stromen van extra cellulair calcium. Ook de efflux van calcium neemt toe onder invloed van AKH. De influx van calcium is echter dan de efflux, zodat er sprake is van een netto influx van calcium.
Ook calcium van intra cellulaire calcium bronnen, zoals het endoplasmatisch reticulum, zijn belangrijk, aangezien bij gebruik van TMB-8, een remmer van de intra cellulaire calcium afgifte, er een dosis afhankelijke afname is van de activatie van GPh door AKH.Bij de regulatie van de afgifte van calcium uit de intra cellulaire bronnen spelen inositol fosfaten een grote rol. De belangrijkste hierbij wordt inositol 1,4,5-trifosfaat (Ins(145)P3) beschouwd, alhoewel tegenwoordig ook inositol 1,3,4,5-tetrafosfaat een rol in de signaal transductie wordt toebedacht.
Ins(1,4,5)P3 wordt gevormt doordat fosfolipase C (PLC), welke geactiveerd wordt door een G-eiwit, fosfatidylinositol-4,5-bifosfaat (PIP2) splitst in diacylglycerol (DAG) en Ins(1,4,5)P3. Deze stoffen zijn deel van een cyclus en worden dus continu gerecycled. AKH verhoogd de turnover van inositol en daarmee ook de vorming van Ins(1,4,5)P3, en verhoogt dus ook de intra cellulaire calcium concentratie.
De influx van calcium kan veroorzaakt worden doordat IP3 of IP4 direct de calcium kanalen activeert in het plasmamembraan.
Er zijn echter ook aanwijzingen dat het legen van de intracellulaire calcium bronnen de influx activeren.
Dit wordt Capacitative Calcium Entry genoemd.
Dus, AKH verhoogt de hoeveelheid IP3, welke op zijn beurt de intracellulaire calcium bronnen leegt, wat op zijn beurt weer zorgt voor een influx van extracellulair calcium.
Dit calcium verhoogt waarschijnlijk het cAMP niveau door Adenylaat cyclase te activeren.
Het cAMP vervolgens, activeert GPh.
Deze laatste stap is onafhankelijk van extracellulair calcium.
De werking van AKH gaat waarschijnlijk via G-eiwitten.
Gs-alpha activert en Gi-alpha inhibeert adenylaat cyclase.
Onderzoek aan G-eiwitten werd gedaan met behulp van Choleratoxine (CTX), welke irreversibel Gs activeert,
en Pertussitoxine (PTX), welke irreversibel Gi inhibeert.
PTX had geen effect op de productie van cAMP of op de activiteit van GPh.
CTX zorgde echter voor een significante toename van de GPh activiteit.
De signaaltransductie gaat dus via Gs.
CTX verhoogd het effect van AKH op de GPh activiteit, mar de afzonderlijke effecten van CTX en AKH waren niet additief.
CTX en AKH werken dus waarschijnlijk in op dezelfde pathway.
Terug naar de Thuis Pagina
