Посещений:
Inositol Phosphates
ИНОЗИТОЛ ФОСФАТЫ

BACK IN THE WATER: THE RETURN OF THE INOSITOL PHOSPHATES

Robin F. Irvine & Michael J. Schell
Nature Reviews Molecular Cell Biology 2, No. 5, 327-338 (2001)
В 1983 было установлено, что inositol-1,4,5-trisphosphate (Ins(1,4,5)P3) является Ca2+-мобилизующим вторичным мессенджером.  Было показано, что Ins(1,4,5)P3 и его непосредственные продукты дефосфорилирования  Ins(1,4)P2 и  InsP были не единственными inositol phosphates , увеличивающимися в стимулированных клетках -  Ins(1,3,4)P3 и Ins(1,3,4,5)P4 появляются как быстро синтезируемые метаболиты Ins(1,4,5)P3. Более того, InsP5 и InsP6, ранее описанные только для растений и эритроцитов некоторых животных, были найдены как компоненты клеток млекопитающих.
Lew Cantley и др. открыли, что phosphatidylinositol (PtdIns) киназная активность ассоциирует с тирозин киназами, такими как Src, а  Middle T антиген синтезирует PtdIns3P скорее, чем PtdIns4P. В то же время Alexis Traynor-Kaplan и др.открыли  PtdIns(3,4,5)P3 в нейтрофилах.
Недавно, inositol phosphates иные чем Ins(1,4,5)P3 привлекли внимание.  Пути метаболизма м. запугать (Рис.1 и текстовые boxes). Обратитесь поэтому сначала к Box 1.


(Box 1.)  | Nomenclature, structure и enantiomers


(Рис.1.)  |  Pathways of metabolism of inositol phosphates.

Boxes

Box 3 | Pathways of synthesis
Mapping the pathways illustrated in (Рис.1.) has been difficult, и is still largely incomplete, because the methods generally used to elucidate metabolic pathways present their own particular problems when dealing with inositol phosphates.

First, the most direct way of exploring a synthesis pathway is by pulse labelling и following the radiolabel through the components of the pathway. However, most cells do not take radiolabelled inositol up quickly enough for this approach to work effectively - the higher inositol phosphates incorporate label at a similar rate (very slowly). An alternative is to label with 32P for a short time such that the АТФ pool is not at the same specific activity as inorganic phosphate или other phosphate esters, и then analyse the specific activities of the individual phosphate moities in the inositide under consideration. In simple terms, the 'hottest' phosphate is the one that was added last in the main synthesis pathway (see Ref. 103 for the full discussion of this strategy - it is made more accurate if the cells are dual-labelled with 3H-inositol). This approach has several interpretative complications, but it has been successfully used to sort out the main synthesis routes of the polyphosphoinositol lipids, и also on two tissues where inositol phosphate synthesis is fast enough to permit efficient labelling of the highly phosphorylated species.

Second, another approach to mapping pathways is to follow the labelling of intermediates in vitro, и explore their input into the pathway by adding them to a cell-free system. This allowed the mapping of the inositol-1,4,5-trisphosphate (Ins(1,4,5)P3)/Ins(1,3,4,5)P4 pathway, и also the InsP6 synthesis pathway in the slime mould Dictyostelium discoideum, but these are exceptionally active pathways. Dictyostelium seems to be something of a freak in that it synthesizes InsP6 from inositol much more quickly than any other known organism.

Third, as the preceding methods are unsuitable for mapping many of the inositol phosphate synthesis pathways, the only serious alternative is isolating, cloning и exploring the specificity of the enzymes responsible for a synthesis pathway. The genes for some inositol phosphate kinases have been cloned (see Box 2), but this breeds its own problems. Most of these kinases use more than one substrate, и substrate testing is confined to the few tritiated inositol phosphates that are available at present. This is because assaying any such activities with 32P-АТФ is technically difficult, as the АТФ contains so many decomposition products that have similar chromatographic properties to inositol phosphates. (Compare this with assaying lipid kinases, where these contaminants can be left behind on the origin of a thin-layer chromatography plate.)

Even when an inositol phosphate kinase is well characterized, its physiologically relevant action might still not be known. An example is the phosphorylation of Ins(1,3,4)P3 to Ins(1,3,4,6)P4. Ins(1,3,4)P 3 6-kinase has been cloned, but we do not know whether Ins(1,3,4,6)P4 is actually synthesized by this route, или whether the physiological function of the enzyme is to act as an Ins(3,4,5,6)P 4 1-kinase regulated by Ins(1,3,4)P3 ( Fig. 2).

A final point to make about mapping inositol phosphate synthesis pathways is, does it matter much to anyone other than afficionados? In the main text we discuss, for example, several possible functions of InsP6 in mammalian cells, but, remarkably, we are still uncertain how this compound is synthesized de novo in animals (Box 4), или where.

Box 4 | How do animal cells make InsP6?
How are inositol-1,3,4,5,6-pentakisphosphate (Ins(1,3,4,5,6)P5) и InsP6 synthesized de novo in animal cells? Recently, a mammalian enzyme (which we call InsP multikinase, see (Box 2) was cloned that can phosphorylate Ins(1,4,5)P3 twice in the 3 и 6 positions to convert it to Ins(1,3,4,5,6)P5. Although the Ins(1,3,4,5,6)P 5 2-kinase recently described in yeast, which finished this pathway at InsP6 in that organism, has yet to emerge from the mammalian databases, the existence of InsP multikinase nevertheless seems to solve the problem of InsP6 synthesis. The Ins(1,4,5)P3 substrate for this enzyme is, at least in yeast, derived from phosphoinositide-specific phospholipase C (PI-PLC) activity on PtdIns(4,5)P2 (Рис.1.), because mutants devoid of PI-PLC activity seem to make no InsP6 .

However, yeast has no Ins(1,4,5)P3 receptors to mobilize Ca 2+, whereas in animal cells the role of Ins(1,4,5)P3 as a Ca2+-regulator would clash with its function as a precursor of InsP6 synthesis unless there was a separate pool of Ins(1,4,5)P 3. There is evidence for such a pool in animal cells. This pool of Ins(1,4,5)P3 has a much slower turnover than receptor-generated Ins(1,4,5)P3 , и labels to equilibrium with 3H-inositol in 1-2 days. However, in the same cells Ins(1,3,4,5,6)P5 takes three days, и InsP 6 at least four days, to reach equilibrium. Simplistically, this would suggest that the route from Ins(1,4,5)P3 to InsP 6 must be incredibly slow, which is not consistent with data suggesting that levels of Ins(1,3,4,5,6)P5 и InsP6 in animal cells can change (albeit only by a few per cent) over a timescale of minutes.

Slime moulds и higher plants synthesize InsP6 rapidly from inositol through Ins3P (Рис.1.). Do mammals also have this pathway, albeit operating at a slower rate? The extremely slow incorporation of labelled inositol into Ins(1,3,4,5,6)P 5 и InsP6 in mammalian cells would not be inconsistent with a moderate rate of synthesis of InsP6 from Ins3P, if we assume that mammals lack only the inositol kinase known to exist in slime moulds и plants. The major source of Ins3P for the pathway to InsP6 would then be glucose 6-phosphate rather than inositol (Рис.1.). The genetic evidence for the existence of the plant/slime mould pathway to InsP6 in animals is at present ambiguous, given that inositol phosphate kinases are so heterogeneous in their primary sequence (Box 2) so the principal route of InsP6 synthesis in animals remains an open question.

Box 5 | Inositol phosphate phosphatases
As with the kinases, our picture of the phosphatases is still incomplete.

5-phosphatases. At present, there is only one definitively identified member of this group, designated 'type I', that is apparently exclusively an inositol phosphate phosphatas as opposed to an inositol lipid phosphatase. The other members of the family can act on various inositol lipids и phosphates in vitro, but are now considered to be primarily inositol lipid phosphatases in vivo.

Multiple inositol polyphosphate phosphatases и diphosphoinositol polyphosphate phosphatase. Multiple inositol polyphosphate phosphatases ( MIPP) was originally cloned from rat, и now from several animal species (see the Shears' lab web site for more details). Its name stems from the fact that it can hydrolyse several inositol phosphates in vitro, with its favoured substrates being those with four или more phosphates on them, but exactly which reactions shown in (Рис.1.) that it catalyses in vivo is not known. This uncertainty is compounded by the fact that it is localized within the endoplasmic reticulum, и as far as we know there are no inositol phosphates there. A knockout of MIPP did not reveal any obvious physiological phenotype, although changes in levels of Ins(1,3,4,5,6)P5 и InsP6 indicated that MIPP might contribute to their hydrolysis. Chi и colleagues also showed that it is unlikely to be the only enzyme hydrolysing Ins(1,3,4,5,6)P5 и InsP6, и, as is so often true for knockouts, the authors found that compensatory upregulation of another phosphatase had taken place.

There are now three diphosphoinositol polyphosphate phosphatases (DIPPs), which are probably responsible for the removal of the β-phosphate from the pyrophosphates in InsP7 и InsP8. DIPP2α и DIPP2β differ in only a single amino acid, и some recent evidence has indicated that these might be generated by intron-boundary skidding. The DIPPs contain a NUDT (Nudix-type) DOMAIN , previously found in a group of enzymes that protect cells from various threats such as oxygen radicals. These enzymes can also hydrolyse diadenosine phosphates.

Other phosphatases. The inositol monophosphate phosphatases и the inositol polyphosphate 1- или 4-phosphatases finish off the dephosphorylation pathways to generate inositol (Рис.1.). They have been extensively reviewed elsewhere. Plants need to hydrolyse phytic acid (InsP6) rapidly, и several phytases have been purified и cloned и their activities characterized, but we have omitted them here for reasons of space.

Links

DATABASE LINKS
Src | Ins (1,4,5)P3 3-kinase | CaM | CaMKII | phospholipase C | Ins(1,4,5)P3 receptors | GAP1m | CLCA1 | Ins(3,4,5,6)P4 1-kinase | SopB | protein kinase C | synaptotagmins | pacsin | phosphoinositide-specific phospholipase C | DNA-dependent protein kinase | AP-180 | AP-2 | Arg82 | Arg80 | Mcm1 | Arg81 | MIPP | GAP1IP4BP
FURTHER INFORMATION
Shears' lab | Pirarucu | Another view of inositol phosphate metabolism | Sources of inositol phosphates | IUBMB nomenclature of inositides
LINKS
Sources of inositol phosphates

Inositol-1,3,4,5-tetrakisphosphate

Как показано в Box 2 Ins(1,4,5)P3 3-kinase, энзим синтезирующий Inositol-1,3,4,5-tetrakisphosphate (Ins(1,3,4,5)P 4 ) у животных самое последнее пополнение семейства inositol phosphate kinases,  происходящего из т.наз. 'InsP multikinases' — энзимов, которые м. фосфорилировать несколько разных inositol phosphates.
(Box 2) Box 2 | Inositol phosphate kinases

У млекопитающих Ins(1,4,5)P3 3-kinase имеет, по крайней мере, три изоформы, регулируемые calmodulin ( CaM) и две из которых регулируются с помощью Ca2+/calmodulin-зависимой protein kinase II ( CaMKII). Ins(1,4,5)P3 3-kinase является, т.обр., наиболее активной inositol phosphate kinase у млекопитающих, он играет важную роль в быстром метаболизме  пула Ins(1,4,5)P3, который генерируется, когда phospholipase-C-coupled рецепторы активированы. Быстрое накопление новых InsP4 изомеров в ответ на действие агонистов не было не замечено эволюцией и это  привело к нескольким физиологическим следствиям (Рис. 2).

(Рис.2.)  |  Consequences of inositol-1,3,4,5-tetrakisphosphate generation.

Известно, что Ins(1,3,4,5)P 4 гидролизуется с помощью той же самой  5-phosphatase, которая гидролизует Ins(1,4,5)P 3, но энзим имеет в 10 раз более высокое сродство и в 100 раз меньший VMAX для Ins(1,3,4,5)P4, чем для Ins(1,4,5)P 3. Итак, Ins(1,3,4,5)P4 м. защищать Ins(1,4,5)P3 от гидролиза и , следовательно, м. увеличивать ее эффективность. Подобный эффект Ins(1,3,4,5)P4 на поступление Ins(1,4,5)P3-generated Ca2+ продемонстрирован вблизи плазматической мембраны, где 5-phosphatase преимущественно и локализуется. Если в клетке вызывается низкая доза агониста, связанного с генерацией Ins(1,4,5)P3 и затем если агонист удаляется и повторно на короткое время применяется снова, то клетки обнаруживают большую чувствительность, т.к. Ins(1,3,4,5)P4 продуцируется во время первой стимуляции присутствует дольше, чем  Ins(1,4,5)P3 (из-за низкого Vmax фосфатазы). Итак, Ins(1,3,4,5)P 4 уровень персистирует как 'память' ранней стимуляции. Если это звучит подобно COINCIDENCE DETECTION , особенно в постсинаптических сайтах дендритных отростков нейрона, где coincidence detection является центральным аспектом long-term potentiation LTP . Благодаря присутствию A изоформы Ins(1,4,5)P3 3-kinase (Box 2) дендритные отростки являются, по-видимому, наиболее активными местами синтеза Ins(1,3,4,5)P4 во всем теле.
Но Ins(1,3,4,5)P4 способн на большее. Напр., в эндотелиальных клетках получены прямые доказательства, а в нейронах прямые и косвенные, что InsP4 м. активировать Ca2+ каналы в плазматических мембранах (оболочках) (Рис.2.). В нейронах, следствием является усиление LTP. Мыши с отсутсвием типа I INS(1,4,5)P3 RECEPTORS указывают на то, что ситуация более сложная.
Ins(1,3,4,5)P4 м. также взаимодействовать с  Ins(1,4,5)P3 receptors на мембране эндоплазматического ретикулема, но только при высоких концентрациях и с противоречивыми эффектами. В некоторых типах клеток он ингибирует действие Ins(1,4,5)P3, тогда как в др. воспроизводит его путем мобилизации Ca2+. Имеются три изоформы Ins(1,4,5)P3 рецептора у млекопитающих и возможно. что они реагируют по-разному на Ins(1,3,4,5)P4.
Первым обнаруженным эффектом Ins(1,3,4,5)P4 — была его способность synergize с Ins(1,4,5)P3 в мобилизации Ca2+ и активации STORE-OPERATED CA2+ ENTRY . Сходный сложный молекулярный механизм выявлен благодаря эффекту Ins(1,3,4,5)P4 на Ins(1,4,5)P 3-стимулированную мобилизацию Ca2+ в permeabilized L-1210 CELLS , в которых сильно измененый порядок добавления двух inositol phosphates дает разные результаты. В этой системе имеются доказательства участия GAP1IP4BP, клонированного как возможный Ins(1,3,4,5)P4 рецептор, в действии Ins(1,3,4,5)P4.
GAP1IP4BP очень сходен с GAP1m, который, по-видимому, является рецептором lipid phosphatidylinositol- 3,4,5-trisphosphate (PtdIns(3,4,5)P3). Большинство рецепторов PtdIns(3,4,5)P3 связывается с Ins(1,3,4,5)P4 in vitro, что не удивительно, т.к. Ins(1,3,4,5)P 4 является головной группой PtdIns(3,4,5)P3. Вообще синергичные эффекты, описанные выше, исходят из регуляции функции эндомембраны с помощью PtdIns(3,4,5)P3, которая частично преодолевается с помощью  Ins(1,3,4,5)P 4. Эта возможность согласуется с доказательствами из экспериментов по связыванию лиганда на GAP1IP4BP и GAP1m. Показано, что GAP1IP4BP и GAP1m м. различать Ins(1,4,5)P3 и Ins(1,3,4,5)P4 более чем на три порядка величин, GAP1IP4BP, по-видимому, полностью потерял (или никогда не имел) способность различать между PtdIns(4,5)P2 и PtdIns(3,4,5)P 3, эту способность сохранил GAP1m.

Inositol-3,4,5,6-tetrakisphosphate

В эпителиаьных клетках inositol-3,4,5,6-tetrakisphosphate (Ins(3,4,5,6)P 4), повидимому, физиологически важный ингибитор Ca2+ -регулируемых Cl- каналов (Рис. 3). Установлено, что если T-84 CELLS стимулируются в течение продолжительного периода  агонистом, который активирует продукцию Ins(1,4,5)P3 , то активация секреции Cl- лишь временна, даже если уровень Ca2+ остается высоким. Время  ингибирования секреции Cl- соответствует времени продукции различных InsP4s, из которых Ins(3,4,5,6)P4 коррелирует лучше всего. Подтверждено экспреиментально, что Ins(3,4,5,6)P4 насамом деле является скорее всего естественным регулятором секреции хлорида.
Молекулярный механизм действия Ins(3,4,5,6)P4 установлен по его подавлению Cl- каналов, но все еще неясно какие каналы ингибируются. Рекомбинантные телячьи CLCA1 из трахеи телят ингибируются in vitro с помощью Ins(3,4,5,6)P 4, хотя некоторые аспекты ингибирования отличаются от действия Ins(3,4,5,6)P4 в PATCH-CLAMPED клетках. В эпителиальных клеткaх человека возможной мишенью для Ins(3,4,5,6)P4 является новый 1 pS Cl - канал, который активируется Ca2+ или CaMKII, хотя лишь киназа-зависимой активации противодействует Ins(3,4,5,6)P 4. Ингибирующие эффекты Ins(3,4,5,6)P 4в исправленных клетках устраняются, если протеин фосфатазы ингибируются с помощью okadaic кислоты или microcystin, хотя эффект  Ins(3,4,5,6)P4 на CLCA1 каналы обнаруживаемый во фрагментах мембран, слитых с липидным бислоем, указывает на прямое (protein-kinase-независимое) подавление этих каналов.
Механизм, с помощью которого уровень Ins(3,4,5,6)P4 увеличивается, когда используются Ins(1,4,5)P3-генерируемые агонисты, выяснен недавно.  Показано, что преимущественный путь, с помощью которого Ins(3,4,5,6)P4 удаляется, это с помощью dual-specificity kinase, чей катализ реакции Ins(3,4,5,6)P4 1-kinase ингибируется с помощью ее ко-субстрата Ins(1,3,4)P3  (см. Рис.2 и Box 2 ). Однако все еще неясно, как Ins(3,4,5,6)P4 синтезируется. Если в клеточном гомогенате присутствует Ins(1,3,4,5,6)P5 , то он гирдролизуется в Ins(3,4,5,6)P4 АТФ-зависимым способом. Т.к. Ins(1,4,5,6)P4 является преимущественным продуктом дефосфорилирования Ins(1,3,4,5,6)P5 , возможно имеет место изомеразный обмен двух enantiomers (Box 1)
Эффекты Ins(3,4,5,6)P4 на секрецию Cl- м. иметь практическое значение, если учесть, что у пациентов с  cystic fibrosis, у которых эпителиальные цАМФ-регулируемые Cl- каналы нарушены,  Cl- канал, регулируемый Ca2+ и Ins(3,4,5,6)P4является единственным, который используется. Стимулирование этого пути лекарствами. котрые активируют phospholipase C , возможно окажет терапевтичесий эффект, но если при такой стимуляции генерируется Ins(1,4,5)P3, то это обязательно приведет к увеличению уровня ингибирующего Ins(3,4,5,6)P4 тоже.

Inositol-1,4,5,6-tetrakisphosphate

Доказательства, что этот inositol phosphate выполняет физиологическую функцию, косвенные и противоречивые. Это основной InsP 4 , образуемый, когда гомогенаты клеток инкубируются с Ins(1,3,4,5,6)P 5 in vitro, и единственный, который накапливается в клетках, трансформировнных  src, хотя это м.б. долговременным непрямым последствием увеличения Ins(1,4,5)P3 3-kinase и др. inositol phosphate kinases в трансформированных клетках.
Уровни Ins(1,4,5,6)P 4 заметно увеличиваются, если клетки инфицированы Salmonella dublin, и это ведет к ингибированию передачи сигналов epidermal-growth-factor-receptor-stimulated phosphatidylinositol 3-kinase PI3K (с помощью неизвестного механизма, хотя возможно высокие уровни Ins(1,4,5,6)P4 противодействуют взаимодействиям между PTDINS(3,4,5)P3 и его мишенями). Белок Salmonella virulence, SopB, имеет некоторое сходство последовательностей с inositol polyphosphate 4-phosphatases. Белок обнаруживает фосфатазную активность против inositides и, среди ряда реакций, которые он катализирует, он генерирует Ins(1,4,5,6)P4 из Ins(1,3,4,5,6)P 5. Более того, трансфекция клеток млекопитающих SopB увеличивает транспорт Cl-, SopB вообще-то оказывает более сложные эффекты на архитектуру и функцию клеток (напр., на цитоскелет). SopB способен также гидролизовать inositol lipids in vitro, и если это имеет место и in vivo , то это м.б. альтернативным объяснением его действия.

Inositol-1,3,4,5,6-pentakisphosphate

Этот inositol phosphate идентифицирован в эритроцитах птиц. Он является также превалирующим InsP5 изомером в большинстве клеток млекопитающих за редким исключением (в некоторых Jurkat T клетках и T5-1B клетках, обнаруживается  Ins(1,2,4,5,6)P5 и его enantiomer (Box 1)), Ins(2,3,4,5,6)P5). Как показано на (Рис.1.) Ins(1,3,4,5,6)P5 выступает в качестве метаболического 'hub' в метаболизме высших inositol phosphate.
У некоторых видов животных с ядерными эритроцитами Ins(1,3,4,5,6)P 5 снижает сродство гемоглобина к O2, т.к. увеличивает кооперативность связывания кислорода, функцию, выполняемую АТФ или 2,3 bisphosphoglycerate (2,3-BPG) в большинстве клетокх животных. У птиц и (возможно) черепах, онтогенетическое переключение с 2,3-BPG на Ins(1,3,4,5,6)P5 происходит после вылупления животных из яиц.
Однако имеются указания на то, что haemoglobin–Ins(1,3,4,5,6)P5 взаимодействия м.б. более сложными. У амазонской рыбки Pirarucu, которая прогрессирует от ювенильной формы к полному aquatic существованию в поздней жизни в анаеробных болотах, где они становятся почти целиком дышащими воздухом. Во это время уровни Ins(1,3,4,5,6)P5 в эритроцитах увеличиваются от 1 mM до 7 mM.

Inositol hexakisphosphate

InsP6, известный также как phytic кислота, был первым обнаруженным inositol phosphate, когда были получены доказательства, что семена зеленых растений являются хранителями фосфатов, идентиных синтетическому InsP6, выделенному из inositol. Это наиболее распространенный из inositol phosphate в мире — поля пшеницы содержат тонны InsP6. Позднее установлено, что InsP6 посвеместно распространен и в клетках животных.
Предполагалось, что InsP6 в растениях скорее всего выступает как хранилище фосфатов для семян, но это не все, что он может. Напр., ткани, активно синтезирующие InsP6 (и , следовательно, м.б. источником радиомеченного InsP6) явлются оплодотворенные семена фасоли и м. было бы ожидатть, что эти ткани посвящены мобилизовать (гидролизировать) InsP6, если единственной функцией InsP 6 бвло бы хранение фосфатов. Показано, что у растений InsP6 участвует в активации K + каналов в GUARD CELLS . Согласуется с этим и более высокая скорость синтезапо сравнению с тканями животных (Box 3), уровни InsP6 увеличиваются в ответ на гормональную ABSCISIC ACID стимуляцию в течение нескольких мин.  Испоьзовани субмикромолярных концентраций  InsP 6специфически ингибирует те же самые inward-rectifying K+ каналы, что является присущим ответом этих клеток на abscisic acid.
Подсчитано, что внутриклеточная концентрация InsP6 д. быть 10 μM  или 60 μM d клв ках животных и свыше 700 μM  в плесни. Он м.б. не компартментализован, но м. находиться в свободном равновесии с цитозольным компартментов. Единственным пределом для его свободного уровня является, по-видимому, нерастворимость его  Mg 2+ соли — просто нагруженный чем-либо свыше 100-μm InsP 6 в 'intracellular buffer' при pH 7.5 будет давать перципитат. В клетках, InsP6 ,очевидно, свяхывается с белками.
Предполагается, что у животных InsP6 игибирует протеин фосфатазу и активирует protein kinase C. InsP6 взаимодействует in vitro с некоторыми внутриклеточными белками, связанными, по-видимому, с секрецией или рециклингом пузырьков.  Это м.б. SYNAPTOTAGMINS , везиркулярный адапторный белок AP-2  и AP-180 , и ARRESTIN , InsP6 необычеая и высоко заряженная молекула. Он строго взаимодействует с положительно заряженными группами белков и с катионами низкого мол. веса in vivo . 

В клетках животных уровни InsP6 вряд ли меняются экстенсивно и быстро (Box 4), указывая тем, что он м. действовать как постоянный буфер определенного типа катион- или протеин-зависимой функции. Напр., он взаимодействует строго с некоторыми synaptotagmins и ингибирует их функцию; но PtdIns(3,4,5)P3 и PtdIns(4,5)P2 взаимодействуют еще сильнее с этими белками, по крайней мере iin vitro, и более вероятно, что взимодействие с липидами имеет физиологическое значение. Вообще-то InsP6 снижает resting уровни активности synaptotagmin, и тем самым повышает соотношение signal-to-noise липидного сигнала. Др. интересной функцией InsP6 у растений и животных м.б. его антиоксидантные свойства. Он полностью ингибирует Fe3+-катализируемое образование гидроксильных радикалов. Это специфически обусловливется  1-,2- и 3-фосфатами, в особенности их equatorial–axial–equatorial ориентацией (Box 1).

Очищена InsP6-стимулируемая протеин киназа (пока неидентифицированная), которая специфически фосфорилирует pacsin/syndapin I, белок, участвующий в рециклинге синаптических пузырьков. Киназа почти полностью зависит от InsP6, с высокой специфичностью для этого inositol phosphate, более высокой чем у др. (за исключением InsP 7, который эквипотентен InsP6).
У слизистой плесни было выявлены два отдельных пути синтеза InsP6: цитозольный путь от inositol (см (Рис.1.) и Boxes 3, 4) и путь от Ins(1,4,5)P3 в ядре. Затем при скринировании генов дрожжей , участвующих в транспорте мРНК из ядра, были изолированы 4. Три из них кодируют белки, которые поддерживают ранее открытые пути синтеза InsP6: дрожжевая phosphoinositide-specific phospholipase C; Ins(1,3,4,5,6)P 5 2-kinase; и третий ген, идентифицированный как энзим, фосфорилирующий Ins(1,4,5)P3 в Ins(1,4,5,6)P4 и затем фосфорилирующий в Ins(1,3,4,5,6)P5 (его м. назвать 'InsP multikinase'; (Box 2). Финальный продукт этого пути синтеза от PtdIns(4,5)P2 к InsP 6 (Рис.1.) и Box 4) необходим для транспорта мРНК из ядра.
Возможность того, то InsP6 является активным игроком скорее, чем InsP7 или InsP8 подтверждается наблюдением, что делеция InsP6 kinase у дрожжей не оказывает эффекта на транспорт мРНК. Однако, взаимосвязь между InsP 6 и мРНК транспортом вряд ли простая, т.к. , по крайней мере, один мутант в гене  ipk-1  (Ins(1,3,4,5,6)P5 2-kinase), дефектен в отношении транспорта мРНК, но все еще обладает достаточной Ins(1,3,4,5,6)P 5 2-киназной активностью. Наконец, трансфекция клеток млекопитающих SopB обусловливает ожидаемое снижение (на самом деле, почти полное устранение) InsP6, и соответствующее подавление мРНКтранспорта (однако надо помнить, что SopB обладает различными каталитическими активностями и оказывает разные эффекты на клетки).
В ядре мишенью для InsP6 является DNA-dependent protein kinase, в которой идентифицирован домен для связи с InsP6. Потребность в InsP6 , по-видимому, специфична (напр., Ins(1,3,4,5)P4 и Ins(1,3,4,5,6)P 5 менее активны, а inositol hexakis-sulphate неактивен).

InsP7 и InsP8

Обнаружение 7 или 8 фосфатов на кольце инозитола было неожиданным. Простейшим объяснением этого было предположение, что полностью фосфорилированное инозитоловое кольцо содержит один или два pyrophosphates. Правильным названием для них было бы InsP 5PP и InsP4(PP)2, но используем более простоеr (if inaccurate) название InsP7 и InsP8, соотв. Возможность присоединения pyrophosphates к inositol кольцу с вакантными hydroxyls (Box 2) позволяет расширить это семейство inositol phosphates. В клетках млекопитающих идентифицировн только InsP7 с  pyrophosphate в 5-позиции.  Единственными организмами, у которого обнаруженs InsP8 изомеры являются слизистые плесниs. У Dictyostelium discoideum принципиальный InsP 8 имеет pyrophosphates в положении 5- и 6 (Рис.1.); для простоты показано только по одному из известных InsP7, InsP8 и Ins(PP)P4 видов ).
Особенно интересното, что у Dictyostelium, pyrophosphate группы на главном InsP8 соседствуют др. с др., это очевидно увеличивает энергию, высвобождаемую, когда они гидролизуются.  Показано, что  обратная реакция  InsP 6 kinase (перенос фосфата с InsP7 на АДФ) энергетически предпочтительнее. Более того, все белки (упомянутые выше), которые связывают InsP6 вероятно связывают также и InsP 7 и InsP8, иногда с более высоким сродством ( AP-180, напр.). Большинство из них участвует в сборке мультимолекулярных структур или в событиях слияния мембран, так что они м. б. своего рода источником локальной энергии. который управляет процессами, которые контролируют белки. В дрожжевых клетках без InsP6 kinase, вакуоли аномально малы и фрагментированы, следовательно, InsP6 и InsP7 м. взаимодействовать с белками. вовлеченными в мембранную динамику (напр., AP-2  и AP-180).
InsP7 и InsP8 , по-видимому, обращаются более быстро в клетках животных, чем InsP6.  20% клеточного InsP6 м совершать цикл через InsP7 kаждый час (см Shears' lab web site). Пустые Ca2+ хранилища с thapsigargin или увеличение цАМФ в некоторых клетках м.б. результатом быстрого снижения их уровня, но неясно как и почему.
Энзимы, которые фосфорилируют InsP6 в InsP7 клонированы и оказались родственными некоторым др. inositol phosphate киназам (Box 2). InsP7 киназа очищена, но е ще не клонирована.  Главный путь дефосфорилирования, по-видимому, связан с семейством  DIPP фосфатаз (Box 5).

Inositol phosphates и transcription?

Третий из генов, идентифицированных у дрожжей, которые м. восполнять дефект в экспорте мРНК у Saccharomyces cerevisiae, кодирует дрожжевую InsP multikinase, Arg82 (Box 2), а комплементация, по-видимому, обуслолвлена ее способностью подготавливать предшественники (в особенности, Ins(1,3,4,5,6)P 5) к синтезу InsP6. Активность мультикиназы, по-видмому, регулирует транскрипцию. Arg82 регулирует рост дрожжей на азот-содержащем углородном источнике, благодаря своей способности модулировать экспрессию генов, участвующих в метаболизме аргинина. Arg82 направляется в ядро, где она связывается и секвестрирует, по крайней мере, два члена MADS-BOX семейства транскрипционных факторов, защищая тем самым их от деградации и локализации их вблизи их ДНК=мишеней. Эти транскрипционые факторы, Arg80 и Mcm1, контролируют транскрипцию энзимов, метаболизирующих аргинин, путем образования комплекса на ДНК с Arg81,arginine-sensing транскрипционным фактором. Arg82 не является обязательным компонентом этого комплекса, т.к. избыточная экспрессия Mcm1 или Arg80 м. устранить неспособность Arg82 мутантов расти на аргинине.
Как активность Ins(1,4,5)P3 киназы у Arg82 связана с ростом на питательных веществах остается неясным.  Др. аспекты ARG82 нулевого фенотипа (дефекты спорлуяции и неспособность расти при 37 °C) не ревертируются избыточной экспрессией партнеров Mcm1 или Arg80. Возможно имеются  внутриядерные процессы, нуждающиеся в киназной активности (или медленный рост м.б. связан с эффектами на транспорт мРНК)? Или, возможно, имеются др. факторы транскрипции, которые модулируются с помощью Arg82, причем модуляция зависит от ее киназной активности?
Клонирование Arg82 (млекопитающих указывает на консервацию, однако ничего неизвестно о том. что мультикиназа у др. видов не содержит кислых аминокислотных участков, которые необходимы для взаимодействия Arg82's с MADS-box семейством.