Биологический каталог




Механизмы внутриклеточной сигнализации

Автор З.И.Крутецкая, О.Е.Лебедев, Л.С.Курилова

ирозинфосфатаз, ортованадат Na (20-60 мкМ), усиливает эффект инсулина. Полученные данные позволяют заключить, что фосфорилирование белков-мишеней по тирозину играет важную роль в регуляции трансэпителиального транспорта Na" в коже лягушки в ответ на приложение инсулина (Крутецкая, Лебедев, 1998).

Таким образом, анализ последних экспериментальных данных свидетельствует о том, что активность самых различных типов ионных каналов в целом ряде типов клеток эффективно модулируется рецепторными и цитоплазматическими тирозинкиназами и тирозинфосфатаз ами.

4.5. Гуанилатциклазная система

Циклический гуанозин-3',5'-монофосфат (цГМФ) является еще одним циклическим нуклеотидом, влияющим на процессы Са2+-сигнализации в различных типах клеток. Хотя цГМФ был обнаружен в 1963 г. (Ashman et al., 1963), а гуанилатциклаза, катализирующая синтез цГМФ из Mg-ГТФ, была открыта в 1969 г. (Hardman, Sutherland, 1969), только в конце семидесятых и восьмидесятых годов была установлена важная роль гуанилатциклазной системы в фоторецепторах и гладких мышцах. В настоящее время показано, что цГМФ опосредует эффекты широкого спектра гормонов, натрийуретических пептидов, лекарственных средств и токсинов в различных типах клеток (Lincoln, Cornwell, 1993; Schmidt et al., 1993).

Синтез цГМФ осуществляет фермент гуанилатциклаза (ГЦ). Выделяют два типа ГЦ: связанные с мембранами рецепторные ГЦ и растворимые или цитоплазматические ГЦ (Schmidt et al., 1993). Рецепторные ГЦ активируются пептидными лигандами, которые связываются с мембранными рецепторами, имеющими трансмембранный домен и цитоплазматический домен, обладающий гуанилатциклазной активностью. В тканях человека и крысы идентифицированы 3 типа рецепторных ГЦ. Натрийуретический пептид из предсердия и натрийуретический пептид из мозга связываются с рецепторной ГЦА. Натрийуретический пептид типа С взаимодействует с ГЦВ. Рецепторные ГЦ третьего типа, называемые также ГЦС, активируются термостабильньгм энтеротоксином из Е. coli и обнаруженным недавно эндогенным кишечным пептидом гуанилином.

Растворимые ГЦ представляют собой гетеродимер из а- и Р-субъединиц (Schmidt et al, 1993). Мол. масса растворимой ГЦ из разных тканей составляет около 150 кДа. Растворимая ГЦ активируется новым внутриклеточным и межклеточным мессенджером - короткоживущей мембранопроницаемой молекулой окиси азота (NO).

Через образование эндогенной NO действуют широко применяемые лекарственные средства - нитроглицерин, нитропруссид Na, нитросорбид (Moncada et al, 1991). Цитозольная форма ГЦ ингибируется известным красителем метиленовым голубым (метиленовой синькой), 6-анилино-5, 8-хинолиндионом (соединением LY83583).

Также как и цГМФ, NO играет важную роль в регуляции процессов Са2т-сигнализации и Са2+-гомеостаза в различных типах клеток (Clementi et al, 1995а, 1995b; Clementi, 1998). В клетках млекопитающих NO синтезируется из L-аргиника с помощью ферментов NO-синтаз. Выделяют три изоформы этого фермента: I, II и III (Schmidt et al, 1993). NO-синтаза I типа (brain-type, мол. масса 160 кДа) и NO-синтаза III типа (endothelium-type, мол. масса 133 кДа) являются конституитивными, постоянно экспрессированы во многих тканях; активируются после взаимодействия с Са2" и кальмодулином. NO-синтаза II типа (macrophage-type, мол. масса 130 кДа) нечувствительна к Са2+ и является индуцибельной. экспрессируется после иммунологической активации клеток цитокинами, такими как интерфероны, интерлейкин-1, фактор некроза опухолей, а также бактериальными липополисахаридами. Глюкокортикоиды и некоторые интерлейкины (интерлейкин-4 и интерлейкин-10) ингибируют индукцию NO-синтазы II типа (MacMicking etal, 1997).

Все изоформы NO-синтаз являются гомодимерами из субъединиц с мол. массой 130-160 кДа. Каталитические участки всех изоформ NO-синтазы включают цитохром Р45о-подобный домен и домен, связывающий L-аргинин. К регуляторным участкам относятся кальмодулин-связывающий фрагмент и различные участки фосфорилирования. Все изоформы NO-синтазы связывают кальмодулин Са2+-зависимым (NO-синтазы I и III типов) или Са"-независимым (NO-синтаза II типа) образом. NO-синтазы I и III типов связывают кальмодулин и полностью ативируются при повышении [Са""),. Антагонисты кальмодулина, кальмидазолий и трифторперазин, блокируют связывание кальмодулина и ингибируют вызываемое увеличением [Са2+], образование NO. NO-синтазы II типа изолированы из клеток печени и макрофагоподобных клеточных линий (Schmidt et al, 1993). Подобно NO-синтазам 1 и HI типов, NO-синтаза И типа из клеток печени активируется при связывании с кальмодулином. но этот процесс не зависит от [Ca"+]j. В то же время, NO-синтаза II типа из макрофагов постоянно связана с кальмодулином и постоянно находится в активном состоянии (MacMicking et al., 1997). Ингибиторами NO-синтаз являются неутилизируемые аналоги аргинина, например, ]М-нитро-Ь-аргинин (L-NA) и Ь-г\1-(1-иминоэтил)-орнитин (L-N10) (Xu et al., 1994; Clementi et al., 1995b).

Таким образом, активированная NO-синтаза катализирует образование N0 из L-аргинина. NO активирует цитоплаз.матическую ГЦ, катализирующую образование цГМФ. В клетках эукариот выявлены 3 основных типа внутриклеточных рецепторных белков, с которыми взаимодействует цГМФ: цГМФ-зависимые протеинкиназы (протеинкиназы G), цГМФ-регулируемые ионные каналы и цГМФ-регулируемые фосфодиэстеразы (Lincoln, Cornwell, 1993; Schmidt et al.?

1993) .

Протеинкиназа G была идентифицирована в 1970 г. (Kuo, Greengard, 1970). Протеинкиназа G менее широко распространена, чем ПКА. Максимальная концентрация протеинкиназы G обнаружена в легких, мозжечке, гладких мышцах, тромбоцитах (Francis, Corbin, 1994). Показано, что по структуре и функции протеинкиназа G гомологична ПКА. Как и ПКА, протеинкиназа G фосфорилирует белковые субстраты по остаткам серина или треонина (Francis, Corbin, 1994). В клетках позвоночных идентифицированы два основных класса протеинкиназ G: 1 и 11 типа (Lincoln, Cornwell, 1993; Schmidt et al., 1993; Francis, Corb

страница 26
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77

Скачать книгу "Механизмы внутриклеточной сигнализации" (3.04Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(21.09.2019)