Биологический каталог




Механизмы внутриклеточной сигнализации

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

слоты, участвующие во взаимодействии с классическими блокаторами. Так, для о.гсубъединицы Са"'-каналов L-типа показано, что в связывании Са" -антагонистов дигидропиридиновой природы принимают участие сегменты S5, S6 и соединяющий их фрагмент SS1-SS2 домена 111, а также фрагмент SS1-SS2 и сегмент S6 домена IV (Mori et al, 1996; Peterson et al, 1996). В сегменте S5 домена 111 выявлены даже конкретные аминокислоты (Thr-1066 и Gin-1070), имеющие принципиапьную значимость для связывания 1,4-дигидропиридинов (Mitterdorfer et al, 1996). Ca~f-антагонисты фенилалкиламиновой природы взаимодействуют с кластером из трех аминокислот (Туг—1463, Ala—1467, Не-1470) в центре сегмента S6 домена IV арсубъединицы Са~+-канала L-типа (Hockerman et al, 1995). Производные бензотиазепина (дилтиазем) взаимодействуют с сегментами S6 доменов 111 и IV а,-субъединицы Са2'-канала L-типа. Показано, что для связывания с дилтиаземом важны Phe-1164 и Val-1165, локализованные в сегменте S6 домена Ш (Kraus et al, 1998). Установлено также, что для частотно-зависимого блокирования (use-dependent block) каналов производными фенилалкиламинов и бензотиазепинов важен сегмент S5 домена IV (Motoike et al, 1999). В последнее время обнаружено, что сегмент S6 домена IV имеет принципиальную значимость для связывания всех групп органических блокаторов Са2'-каналов L-типа (Lacinova et al, 1996). Все указанные выше сегменты S5, S6 и соединяющие их фрагменты SS1-SS2 участвуют в образовании поры Са*+-канала.

Установлены также структурные детерминанты Са~+-каналов N-типа, отвечающие за связывание co-CgTx GVIA. Показано, что co-CgTx GV!A взаимодействует с внеклеточным фрагментом между сегментом S5 и Р-участком домена III очв-субъединицы Са2'-каналов (Ellinor et al, 1994).

Для дигидропиридин-чувствительных Са"'-каналов L-типа из скелетных мышц, играющих ключевую роль в процессах возбуждения-сокращения, показано, что внутриклеточные участки, соединяющие домены II и III и домены 111 и IV а>-субъединицы Са"+-канала. взаимодействуют со специфическим фрагментом рианодииового рецептора (RyR-1) (аминокислоты Lys-954 - Asn-llJ2) (Leong, MacLennan, 1998). Известно, что RyR-1 не только "получает сигнал" от дигидропиридинового рецептора, но и "посылает" ретроградный сигнал, который увеличивает активность Са""-канала. Обнаружено, что фрагмент RyR-1, включающий аминокислоты 1635-2636, имеет принципиальную значимость для процессов возбуждения - сокращения и увеличения активности Са'^-каналов L-типа, в то время как последовательность аминокислот (2659-3720) важна только для повышения активности Са-каналов (Nakai et al., 1998).

Как отмечалось ранее, инактивация Са"т-каналов более сложная, чем №+-каналов. В дополнение к потенциал-зависимой инактивации (которая в 50 раз более медленная, чем у Na'-каналов), для Са~+-каналов обнаружена Са"+-зависимая инактивация, возникающая в результате повышения [Са'"], во время деполяризующего импульса. Обнаружено, что сегмент S6 домена I и небольшие внутри- и внеклеточные участки, примыкающие к этому сегменту в о.|-субъединице Са^-канала, могут быть молекулярными детерминантами потенциал-зависимой инактивации (Zhang et al., 1994). Исследования последних лет показали, что для потенциал-зависимой инактивации Са_+-каналов имеет также значение внутриклеточный С-терминальный фрагмент ai-субъединицы. Так, в С-терминальном участке а1С-субъединицы Са2+-каналов выявлен фрагмент из 80 аминокислот (1572-1651), определяющий как потенциал-зависимую, так и Са"+-зависимую инактивацию (Soldatov et al., 1997).

С использованием флуоресцентной микроскопии одиночных молекул показано, что Са2+-каналы L-типа из клеток сердца образуют большие агрегаты (кластеры), имеющие значительную подвижность в мембране (Harms et al., 2001).

5.3.1.2. Модуляция активности Са2+-каналов

Са2+-каналы, так же как и Na*- и К+-каналы, регулируются и модулируются различными физиологическими факторами: гормонами, нейротрансмиттерами, G-белками. В настоящее время достаточно хорошо изучена модуляция активности Са"*-каналов серин/треониновыми киназами, такими как протеинкиназа С, протеинкиназа А и Са"+-кальмодулин-зависимая каназа (Levitan, 1985, 1988, 1994; Hille, 1992; Hosey et al., 1992). Сравнительно недавно появились данные, свидетельствующие о роли тирозинкиназ и тирозинфосфатаз в регуляции активности различных типов Са21-каналов (см. кн. Крутецкая, Лебедев, 1998; Davis etal., 2001).

Для семейства Cavl Са2"-каналов (каналы L-типа) одним из основных механизмов регуляции является фосфорилирование их различными протеинкиназами (Catterall, 2000). Так, фосфорилирование Са*+-каналов L-типа в скелетных мышцах (каналы Cavl.l) протеинкиназой А приводит к увеличению Са24-токов. Участками фосфорилирования протеинкиназой А являются: Ser 687 во внутриклеточном фрагменте между доменами И и III и Ser 1854 на С-конце а 1-субъединицы, а также Ser 182 и Тге 205 на р-субъединице Са2т-канала (рис. 29). Са" -каналы L-типа в сердечных мышцах (каналы Cav1.2) также эффективно модулируются протеинкиназой А и протеинкиназой С (Catterall, 2000; Kamp, Hell, 2000). Фосфорилирование Са"1-канатов этими протеин киназами приводит к увеличению Са2*-токов. ПКА активируется при активации pi- и р2-адренорецепторов, а ПКС активируется при активации al-адренорецепторов. ПКА фосфорилирует Ser 1928 на С-конце a 1-субъединицы и Ser 478 и Ser 479 на Р-субъединице Са"т-канала. Участками фосфорилирования каналов протеинкиназой С являются Тге 27 и Тге 31 на N-конце a 1-субъединицы (рис. 30). Обнаружено, что в скелетных и сердечных мышцах протеинкиназа А заякорена около Са"+-каналов с помощью заякоривающего белка АКАР 15 (Catterall, 2000; Kamp, Hell, 2000).

Для Са2'-каналов N- и P/Q-типов (Cav2) (но не L-типа) одним из основных механизмов регуляции является модуляция рецепторами для иейротрансмиттеров, которые активируют G-белки, чувствительные к коклюшному токсину. Наблюдается сдвиг кривой зависимости активации канала от мембранного потенциала в сторону положительных потен

страница 40
< 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
(27.06.2019)