Биологический каталог




Механизмы внутриклеточной сигнализации

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

арактеризуются высокой селективностью для Са~\ Однако в отличие от потенциал-зависимых Са" "-каналов, сгас-каналы имеют очень низкую проводимость (<1 пСм). Проводимость одиночного канала для потенциал-зависимых Са"+-каналов L-типа (8 пСм) (Hess et al, 1986) примерно в 300 раз больше, чем таковая для сгас-каналов (24 фСм) (Zweifach, Lewis, 1993). Так же, как и потенциал-зависимые Са""-каналы, сгас-каналы блокируются двух- и трехвалентными катионами со следующей эффективностью: Ba2*^Sr Важным свойством crac-каналов является Са"'-зависимая инактивация. Известно несколько механизмов ингибирования 1сгас внутриклеточными ионами Са~+. Быстрая инактивация 1сгас является результатом связывания Са"" с участками, расположенными на расстоянии в несколько нанометров от внутриклеточного устья канала (Zweifach, Lewis, 1995а; Louzao et al., 1996; Fierro, Parekh, 1999), в то время как медленная инактивация связана с восполнением Са"-депо (Zweifach, Lewis, 1995b), Медленная инактивация 1с|ас предотвращается внутриклеточной ЭГТА, что свидетельствует о том, что Са2+-связывающие участки, важные для процесса медленной инактивации, расположены на расстоянии от каналов, превышающем 100 нм (Zweifach, Lewis, 1995а, 1995b). Предполагают, что митохондрии могут захватывать Са~+ в тех участках клетки, которые важны для процесса медленной инактивации. На лейкемических базофилах линии RBL обнаружен дополнительный механизм медленной Са"т-зависимой инактивации 1сгас, который запускается ионами Са~\ входящими по crac-каналам (Parekh, 1998).

Как отмечалось ранее, мощным активатором 1Р3-рецепторов является аденофостин А. На лейкемических базофилах крысы показано, что аденофостин А вызывает мобилизацию Са2+ из депо и активирует 1сгас при высокой внутриклеточной концентрации Са2т, когда другие агенты (1Р3, тапсигаргин, иономицин) не могли активировать 1сгас (Huang et al., 1998; Broad et al., 1999). Предполагают, что аденофостин А может предотвращать или уменьшать быструю Са2+-зависимую инактивацию сгас-каналов.

Известно, что в бескальциевой среде потенциал-зависимые Са" -каналы в различных типах клеток приобретают способность пропускать одновалентные катионы (Костюк. 1986; Hess et al., 1986). На тучных клетках (Hoth, Penner, 1993) и Т-клетках линии Jurkat (Lepple-Wienhues, Cahalan, 1996; Kerschbaum, Cahalan, 1998) также показано, что при уменьшении внеклеточной концентрации двухвалентных катионов сгас-канапы становятся проницаемыми для моновалентных катионов. Исследование селективности crac-каналов для различных органических катионов позволило оценить размер селективного фильтра каналов. Диаметр селективного фильтра crac-каналов оказался равным 0,6 нм (Kerschbaum, Cahalan, 1998), что соответствует таковому для потенциал-зависимых Са2"-каналов.

В настоящее время очевидно, что опустошение Са"*-депо приводит к активации входа Са~+. В то же время, природа этих депо и количественные взаимоотношения между степенью заполнения депо и активацией входа Са~* остаются неясными. Кроме 1Р3-чувствительных депо, невозбудимые клетки содержат также рианодин-чувствительные депо и депо, чувствительные к новому внутриклеточному мессенджеру сфингозин-I-фосфату (Mattie et al., 1994). Активация icrac связана, по-видимому, с опустошением 1Р3-чувствительных депо. Амплитуда 1сгас, вызванного 1Р3, не может быть далее увеличена при опустошении 1Р3-нечувствительных депо при действии иономицина (Parekh, Penner, 1996).

Где в цитозоле локализованы 1Р3-чувствительные Са*" депо, активирующие 1сгас? В этой связи следует отметить работы, выполненные на лейкемических базофилах линии RBL с использованием метода пэтч-кламп в конфигурации "whole-cell" и флуоресцентных методов измерения [Са"'], (Parekh, Penner, 1995). Показано, что сульфгидрильный реагент тимеросап (1 мкМ), увеличивающий чувствительность 1Р3-рецепторов к 1Р3, может активировать 1сгас в отсутствие 1Р3 в патч-пипетке. Активация 1с,ас предотвращается ингибитором 1Р3-рецепторов гепарином. Интересно, что тимеросап может полностью активировать 1сгас даже после диализа клеток в течение 900 с растворами, не содержащими экзогенного 1Р3. В этих условиях общая концентрация 1Р3 в цитозоле должна быть очень низкой. Известно, что время жизни 1Р3 в цитозоле составляет 1 с (Kasai, Petersen, 1994) и он может диффундировать из клетки с постоянной времени 30 с. Тот факт, что тимеросап может активировать 1сгас в этих условиях, свидетельствует о том, что 1Р3-рецепторы и, следовательно, Са" -депо, на которые действует тимеросал, должны реагировать на концентрацию 1Р3 в несколько сотен наномолей. Это возможно только в том случае, если депо расположены рядом с участками образования 1Р3. Так как продукция 1Р3 происходит в плазматической мембране, можно предположить, что Са~"-депо, активирующие 1стас, также расположены около плазматической мембраны (Parekh, Penner, 1995).

Далее эти же авторы (Parekh et al, 1997) показали, что можно функционально разделить мобилизацию Са'+ из депо и депо-зависимый вход Са"* по их чувствительности к 1Р3. Обнаружено, что низкие концентрации 1Р3 (60-600 нМ) вызывают только мобилизацию Са"4 из депо и не активируют 1сгас. Для активации 1С1ас необходимы' микромолярные концентрации 1Р3. Предполагают, что существует ткУ меньшей мере два типа функционально различных 1Р3-чувствительных депо: одни участвуют в освобождении Са"*, а другие отвечают главным образом за активацию входа Са2+. Депо, вызывающие активацию 1сгас, характеризуются низкой чувствительностью к 1Р3, по-видимому, из-за активного метаболизма, который быстро снижает концентрацию свободного 1Р3. воспринимаемую 1Р3-рецепторами этих депо. Логично предположить, что эти депо расположены в непосредственной близости к плазматической мембране (Parekh, Penner, 1995; Parekh et al, 1997), что свидетельствует в пользу модели конформационного связывания. В ряде работ обнаружено также, что активация 1сгас, вызываемая агонистами или 1Р3, является высоко нелин

страница 48
< 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)