Биологический каталог




Механизмы внутриклеточной сигнализации

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

мбране (при потенциалах, более положительных, чем -10 мВ); характеризуются высокой проводимостью (25 пСм) и очень медленной кинетикой инактивации. Каналы блокируются органическими кальциевыми антагонистами трех различных групп: верапамилом и его производными; иифедипином и другими 1,4-дигидропиридинами, а также D-цис-дилтиаземом (Hille, 1992; Mori etal, 1996; Randall, 1998; Abernethy, Soldatov, 2002). Специфическим пептидным блокатором Са~+-каналов L-типа является кальцисептин (пептид из 60 аминокислот), выделенный из яда змеи черной мамбы Dendroaspis polylepis polylepis (De Weille et al, 1991). Активатором Са**-каналов L-типа служит майтотоксин, выделяемый из динофлагеллят Gambierdiscus toxicus (Xi et al, 1992).

Са2+-каналы L-типа в сердечных и скелетных мышцах имеют сходную чувствительность к дигидропиридинам, но значительно различаются по взаимодействию с двухвалентнами ионами. Каналы в сердечной мышце непроницаемы для Mg2+, в то время как каналы в скелетных мышцах проницаемы для этих ионов. Ряд селективности для Са2+-каналов клеток сердечной мышцы имеет вид: La3+ > Cd2* > Со2 > Са"*. Для Са"*-каналов скелетного мышечного волокна ряд селскгивности следующий: Са2*> Cd2*~ Со2+ (Hille, 1992).

Са2+-каналы Т-типа (tiny) (семейство Cav3) характеризуются активацией при слабой деполяризации, быстрой потенциал-зависимой кинетикой инактивации, относительной нечувствительностью к дигидропиридинам и низкой проводимостью для Ва~* (8 пСм в 110 мМ Ва"4). Каналы этого типа найдены во многих возбудимых и невозбудимых (фибробласты, В-лимфоциты ) клетках. Сходство каналов Т- и L-типов заключается в том, что они проницаемы для Na* в среде, не содержащей двухвалентных ионов, и блокируются Са-* (мкМ) потенциал-зависимым образом. Однако в отличие от каналов L-типа Са~+-каналы Т-типа имеют одинаковые проводимости для Са2+ и Ва2*, большую устойчивость к блокирующему действию Cd2+ и большую чувствительность к блокирующему действию Ni~4. Са"+-каналы Т-типа обеспечивают пейсмеккерную активность и вход Са2+ при отрицательных мембранных потенциалах (Hille, 1992; Randall, 1998; Hille, 2001). Са2+-каналы Т-типа блокируются тетраметрином, амилоридом, дифенилгидантоином и октанолом (Mori et al, 1996).

Са2+-каналы !Ч-типа (семейство Cav2). Для Са2*-каналов N-типа (neither L- nor T-type) характерны активация при высоких потенциалах (более положительных, чем -20 мВ), относительно быстрая инактивация. средние величины проводимости для Ва2! (13 пСм), чувствительность к со-конотоксину (co-CgTx GVIA), токсину морской улитки Conus geographus, и устойчивость к дигидропиридинам (Hille, 1992; Randall, 1998). Недавно показано, что Са"'-каналы N-типа эффективно блокируются со-фонетоксином-НА, токсином из яда паука Phoneutria nigriventer (Cassola et al., 1998). Са" -каналы N-типа найдены в синаптосомах мозга крыс, а также в нейронах коры мозга и спинного мозга. Ряд селективности имеет вид: Ca~T>Sr>Ba"'. Каналы очень чувствительны к блокирующему действию La3+ (20 мкМ) и по селективным свойствам близки к каналам L-типа. Са""-каналы N-типа важны для высвобождения медиаторов в клетках (Hille, 1992; Randall, 1998).

Са2+-каналы Р-типа (Purkinje-type) (семейство Са,2), впервые обнаруженные в клетках Пуркинье мозжечка, найдены в нейронах центральной и периферической нервной системы. Они активируются при потенциалах более положительных, чем -50 мВ, имеют очень медленную кинетику инактивации, не чувствительны к дигидропиридинам и co-CgTx. Каналы избирательно блокируются токсинами из яда паука Agelenopsis aperta: FTX (мол. масса 200-400 Да) и со-агатоксином 1VA (co-Aga-IVA) (Mori et al., 1996; Randall, 1998).

Са24-каналы R- и Q- типа (семейство Cav2) идентифицированы недавно, активируются при высоких потенциалах на мембране. Эти каналы найдены в гранулярных клетках мозжечка (Zhang et al., 1993), нейронах гиппокампа и коры мозга. Са2+-каналы R- и Q-типа имеют проводимость 15 пСм и высокую чувствительность к блокирующему действию Ni"+ (<100 мкМ). Са"+-каналы Q-типа ингибируются со-конотоксином co-CgTx MV1IC (>100 нМ) и со-агатоксином 1VA (< 100 нМ) (Mori etal., 1996; Randall, 1998).

5.3.1.1. Структура Са2+-каналов

Дигидропиридинчувствительные Са2+-каналы были впервые выделены с помощью меченого нитрендипина из цистерн Т-системы скелетных мышц (Takahashi et al., 1987). Эти Са2т-каналы выполняют роль сенсора напряжения в процессах возбуждения-сокращения в мышцах. Белок Са~*-канала содержит пять субъединиц, т.е. еще больше, чем Na-канал: а], сь, Р, у и 8 (рис. 28). Однако (как и в №т-канале) большая ct|-субъединица Са"+-канала обусловливает его многие функциональные свойства. Субъединица а[ представляет собой белок из 1873 аминокислот, имеющий мол. массу 175-212 кДа. Субъединица ct| является порообразующей, содержит рецепторные участки для антагонистов Са-каналов и образует функционально активные Са~~-каналы при экспрессии ее в гетерологичньгх клетках (Catterall, 1988, 1993, 1995, 1996; McCleskey et al., 1993; Catterall, 2000).

Были клонированы кДНК, кодирующие а!-субъединицу Са2™-каналов, и установлена аминокислотная последовательность этой субъединицы. Следует отметить поразительное структурное сходство Na - и Са~т-каналов. Основные субъединицы (а- и сС|-субъединицы) этих белков содержат четыре повторяющихся домена (1-1V) из 300-400 аминокислот (рис. 29). В состав всех доменов входят шесть трансмембранных ct-спиральных сегментов S1-S6. В сегменте S4 каждая третья аминокислота заряжена положительно. N- и С-концы а,-субъединицы находятся в цитоплазме. По-видимому, стенки поры образованы трансмембранными сегментами всех четырех доменов. Сегмент S4, содержащий положительно заряженные остатки аргинина или лизина, служит, по-видимому, сенсором напряжения (Catterall, 1988, 1995, 1996, 2000).

8-tubunit .

Рис. 28. Субъединичный состав потенциал-зависимого Са2+-канала.

а I, а2, р, у и 5 - субъединицы Са"~-кан&>т. В настоящее время клонировано несколько изоформ ГЛ|-субъединицы Са2+-каналов (Hofmann et al., 1994;

страница 38
< 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)