Биологический каталог




Механизмы внутриклеточной сигнализации

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

налов

До настоящего времени crac-каналы все еще не клонированы и ничего не известно о структурных компонентах канала, отвечающих за селективность и воротные функции.

Исследование механизмов передачи сигналов в фоторецепторах Drosophila позволило предположить, что белок, кодируемый геном tip, может являться компонентом депо-зависимого Са~!-канала, активируемого при опустошении Са~+-депо, вызванном световым стимулом (Hardie, Minke, 1992, 1993). Методами молекулярного клонирования показано, что trp-канал имеет поразительное сходство по аминокислотной последовательности с потенциал-зависимыми Са" -каналами (Phillips et al, 1992). Trp-канал представляет собой белок из 1275 аминокислот, включает шесть трансмембраннх сегментов (S1-S6) и соответствует одному гомологичному домену а,-субъединицы потенциал-зависимых Са2+-каналов L-типа (рис. 41). Сегменты S3-S6 и участок SS1-SS2, соединяющий сегменты S5 и S6 и участвующий в образовании поры tip-канала, в высокой степени гомологичны таковым потенциал-зависимых Са'-каналов. Однако сегмент S4, выполняющий функцию сенсора напряжения в потенциал-зависимых каналах (Hille, 1992; Mori et al, 1996; Hille, 2001), в trp-канале не содержит положительно заряженных аминокислот. Trp-белок содержит длинный, богатый пролином С-терминальный фрагмент. Предполагают, что уникальный богатый пролином участок на гидрофильном С-конце молекулы может взаимодействовать с 1Р3-рецептором (Vaca et al, 1994). Кроме того, обнаружено, что этот богатый пролином участок может обеспечивать чувствительность к тапсигаргину (Sinkins et al, 1996).

Гомологи trp-каналов идентифицированы в тканях человека (Wes et al, 1995; Zhu et al, 1995, 1996), мыши (Petersen et al., 1995) и ооцитах Xenopus (Petersen et al, 1995). Предполагают, что гомологи trp-канала могут являться субъединицами депо-зависимых Са" -каналов у позвоночных животных (Hardie, Minke, 1993; Berridge, 1995а; Petersen et al, 1995; Birnbaumer et al, 1996; Friel, 1996; Zhu et al, 1996). По аналогии с потенциал-зависимыми К+-каналами, депо-зависимые Са2+-каналы, образованные trp-белками, могут представлять собой тетрамеры (Zhu et al.. 1996; Zhu, Birnbaumer, 1998).

В настоящее время клонировано 7 генов млекопитающих (trp 1-7), гомологичных tip (Birnbaumer et al, 1996; Zhu et al, 1996; Zhu, Birnbaumer, 1998; Putney, 1999b; Putney, Mc Kay, 1999; Harteneck et al, 2000; Clapham et al, 2001; Minke, Cook, 2002; Montell et al, 2002). Так же, как trp-белок. гомологи trp у млекопитающих содержат 6 трансмембранных сегментов и фрагмент, участвующий в образовании поры канала. Трансмембранные сегменты и 50 аминокислот, следующих за S6 сегментом, являются наиболее консервативными у белков семейства trp. N-терминальный фрагмент включает от 329 до 374 аминокислот и также довольно консервативен. Гомологи trp-белков, идентифицированные в таканях млекопитающих, так же. как и trp, имеют на консервативном цитоплазматическом N-конце три-четыре анкирин-подобных домена (Wes et al, 1995; Zhu et al, 1996; Putney, 1997; Zhu, Birnbaumer, 1998; Putney, Mc Kay, 1999). Эти домены могут участвовать в связывании trp-белков со структурами цитоскелета.

Рис. 41. Предполагаемая доменная структура белков семейства tip.

В нижней части рисунка представлена топология в мембране мономерного trp белка. Показаны 6 трансмембранных сегментов и фрагмент, участвующий в образовании поры trp-канала (по Putney, 1997).

Экспрессия этих генов млекопитающих в различных клеточных линиях показала, что trp 1, trp 4 и trp 5 работают как депо-зависимые Са2+-каналы (Philipp et al., 1996; Zhu, Birnbaumer, 1998; Putney, Mc Kay, 1999), в то время как trp 3 и trp 6 по-видимому функционируют как Са* активируемые или рецептор-активируемые каналы (Boulay et al, 1997; Putney, Mc Kay, 1999). Биофизические характеристики trp 4- и trp 5-белков наиболее близки к таковым lclac (Philipp et al, 1996). Так, экспрессия trp 4 в клетках линии НЕК 293 приводит к появлению токов входящего выпрямления, активируемых GTPyS, 1Р3 или тапсигаргином. Так же. как и 1сгас, эти токи высоко селективны для двухвалентных катионов по отношению к одновалентым катионам (Pca/PNa = 7:1); повышение [Са**], приводит к ингибированию токов (Philipp et al, 1996).

С помощью методов иммунопреципитации показано прямое физическое взаимодействие между *грЗ-каналом и 1Р3-рецептором (Boulay et al, 1999). Обнаружено, что во взаимодействии этих белков участвует С-терминальный домен (аминокислоты 742-795) trp 3-канала и фрагмент из 289 аминокислот (аминокислоты 638-926) 1Р3-рецептора. Экспрессия в клетках НЕК 293 trp 3-белков показала, что trp 3-белки работают как депо-зависимые Са"+-каналы, прямо активируемые 1Р3-рецепторами (Boulay et al, 1999).

Кроме того, экспрессия в клетках линии НЕК-293 trp 3-белков показала, что 1грЗ-белок входит в состав мультимолекулярного сигнального комплекса, содержащего белки плазматической мембраны и ЭР, играющие ключевую роль в процессах Са"1-сигнализации (Lockwich et al, 2001). ТгрЗ-содержащий сигнальный комплекс связан с кавеолином-1 и локализован в кавеолах. В состав этого комплекса входят фосфолипаза С, гетеротримерный G-белок (Gq/n), ТгрЗ, 1Р3-рецептор, SERCA Са~+-АТФаза, кавеолин-1, эзрин (рис. 42). Показано, что конденсация кортикального актина при действии каликулина А или джасплакинолида приводит к ингибированию входа Са"+ и интернализации ТгрЗ-содержашего комплекса (ТгрЗ, Gq,n, фосфолипаза С , кавеолин-1). После обработки каликулином А кавеола, содержащая сигнальные белки, отшнуровывается от плазматической мембраны и интернализуется по механизму, включающему актиновые филаменты (рис. 42). Интересно, что после обработки каликулином А взаимодействие ТгрЗ и 1Р3-рецептора не нарушается. Предполагают, что актиновые филаменты, по-видимому, влияют на локализацию ТгрЗ-содержащего сигнального комплекса, а не на связь ТгрЗ и 1Р3-рецептора (Lockwich et al, 2001).

На клетках подчелюстных желез человека обнаружено, что Trp 1 -белок также входит в со

страница 50
< 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
(21.07.2019)