Биологический каталог




Механизмы внутриклеточной сигнализации

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

вным ингибитором каналов Са2+-выброса в мембране CP является сфингозин (мкМ), длинноцепочечный аминоспирт, входящий в состав сфингомиелина (Sabbadini et al, 1992). Кальмодулин подавляет высвобождение Са2+ из CP и уменьшает время открытого состояния Са2*-каналов в отсутствие АТФ, что указывает на прямое ингибирующее действие кальмодулина на Са2+-каналы (Meissner, 1994). Рианодин-чувствительные Са2+-каналы блокируются также заряженными местными анестетиками и гелотермином, пептидным токсином из яда мексиканской бородатой ящерицы (Tinker, Williams, 1993). Императоксин А, пептидный токсин из яда скорпиона Pandinus imperator, прямо связывается с рианодиновым рецептором и активирует канал Са2+-выброса (Gurrola et al, 1999). В последнее время показано, что рианодин-чувствительные Са2*-каналы активируются сурамином (Sitsapesan, Williams, 1996; Sitsapesan, 1999).

Активность каналов Са"т-выброса в CP скелетных мышц регулируется аннексинами, относящимися к семейству Са~~- и фосфолипид-связывающих белков. Методами иммунофлуоресценции установлена связь аннексина VI (кальцимедина) (мол. масса 67 кДа) с СР. Аннексии VI в концентрации 5-40 нМ существенно изменяет воротные характеристики рианодин-чувствительных Са2+-каналов, изолированных из СР. Вероятность открытого состояния каналов увеличивается в 2,7 раза, а среднее время открытого состояния - в 82 раза (Hazarika et al, 1991).

В последнее время появились данные о том, что свободные жирные кислоты и их производные модулируют активность Са' '-каналов рианодиновых рецепторов в скелетных мышцах. Показано, что такие производные длинноцепочечных жирных кислот, как пальмитоилкарнитин и пальмитоил-КоА, в микромолярных концентрациях стимулируют связывание 'Н-рианодина и активируют каналы Са2*-выброса в CP скелетных мышц млекопитающих (El Hayek et al.,1993; Meissner, 1994) и птиц (Dumonteil et al., 1993). Этот эффект высокоспецифичен для скелетных мышц: пальмитоилкарнитин не влияет на связывание 3Н-рианодина с CP сердечных мышц собаки. Более того, только длинноцепочечные ацилкарнитины (Си, С,6, С!8) вызывают освобождение Са~* из CP и увеличивают время открытого состояния Са-каналов рианодиновых рецепторов (El-Hayek et al., 1993; Block, 1994). Предполагают, что пальмитоилкарнитин взаимодействует непосредственно с функционально важным участком Са"+-канала рианодинового рецептора и модулирует его воротные функции (El-Hayek et al., 1993). Возможно, что производные жирных кислот модулируют активность Са2+-каналов рианодиновых рецепторов при некоторых метаболических нарушениях и патологических состояниях мышц, при которых наблюдается повышение [Са"+], (Block, 1994; Meissner, 1994).

Активность Са"+-каналов рианодиновых рецепторов модулируется сульфгидрильными реагентами. Показано, что перекись водорода стимулирует освобождение Са"+ нз CP, окисляя SH-группы рианодинового рецептора (Favero et al., 1995). Алкилирование SH-групп рианодинового рецептора при действии N-этилмалеимида приводит к активации Са~+-каналов рианодинового рецептора в мембране CP (Aghdasi et al., 1997; Zhang et al., 1999). Установлено также, что окисление SH-групп белка Са2+-канала блокирует связывание кальмодулина с рианодиновым рецептором. Предполагают, что кальмодулин может защищать рианодиновый рецептор от окислительных модификаций во время окислительного стресса (Zhang et al., 1999). Рианодиновые рецепторы из сердца овцы, встроенные в бислойную липидную мембрану, активируются окисляющими реагентами 4,4'-дитиодипиридином и тимеросалом (Eager, Dufhunry, 1998, 1999).

Одиночный канал Са2*-выброса в клетках сердечной мышцы более чувствителен к Са"+ и менее чувствителен к АТФ, чем канал в скелетных мышцах. Алкалоид рианодин в концентрации 5-50 нМ увеличивает вероятность открытого состояния канала Са~'-выброса, а в микромолярных концентрациях блокирует канал (Meissner, 1994). На основании исследования селективности каналов Са"+-выброса для одновалентных и двухвалентных катионов до и после модификации рианодином, предложена следующая модель Са2*-канапа в CP клеток сердца (Lindsay et al., 1994). Каналы проницаемы для одновалентных (К+, Na*, Cs+, Li+), двухвалентных (Ва~*, Sr+) и органических одновалентных (этиламин, пропаноламин, диэтиламин) катионов. В Са~'-канале выделяют следующие участки: за устьем канала, обращенным в полость депо, расположен селективный фильтр радиусом 0,35 нм; гидрофобный участок связывания катионов; в середине поры локализован гидрофильный (содержащий СОО- группы) участок связывания одновалентных и двухвалентных катионов; участок связывания больших органических катионов; устье, обращенное в цитоплазму. Рианодин увеличивает размер селективного фильтра на 0,02-0,03 нм; увеличивает плотность отрицательных зарядов в поре; повышает сродство гидрофильного участка связывания к одновалентным и двухвалентным катионам (Lindsay et al, 1994).

5.2.1.2. Структура рианодииового рецептора

Использование рианодина позволило выделить канал выброса Са2+ из скелетных и сердечных мышц (Lai et al, 1988). Показано, что рианодиновый рецептор, реконструированный в бислойную липидную мембрану, функционирует как канал выброса Са2" с характеристиками, сходными с таковыми Са" -каналов из мембран СР. Данные электронной микроскопии свидетельствуют о том, что рианодиновый рецептор образует гомотетрамерный комплекс (Lai et al, 1988). Трехмерная структура рецептора напоминает четырехлепестковый лист клевера, сходный с описанными ранее структурами типа "ножка", связывающих в мышце цистерны Т-системы и терминальные цистерны.

Методами молекулярного клонирования установлена аминокислотная последовательность рианодииового рецептора из CP скелетных мышц кролика (Takeshima et al, 1989) и человека (Zorzato et al, 1990), а также сердечных мышц кролика (Otsu et al, 1990). Наиболее изученным является рианодиновый рецептор из скелетных мышц кролика. Каждая из четырех субъединиц этого рецептора состоит из 5037 аминокислотных остатков (общая мол. масса 565 кДа) (рис 25). Показано,

страница 31
< 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
(19.10.2019)