Биологический каталог




Механизмы внутриклеточной сигнализации

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

, плазматической мембраной (АКАР15) (Dell 'Acqua, Scott, 1997).

Важность заякоривания ПКА с помощью AKAPs установлена для потенциал-зависимых Са2+-каналов L-типа из скелетных мышц, активность которых увеличивается при фосфорилировании ПКА (Gray et al.. 1997; Catterall, 2000). С помощью биохимических и иммунологических методов показано, что Са~+-каналы L-типа выделяются из скелетных мышц вместе с ПКА и заякоривающим белком АКАР15. Это свидетельствует о том, что АКАР15 обеспечивает:-заякоривание ПКА OKOfloJI^~+<^cai4ajTa. "

Са_+-каналы L-типа из клеток гладких мышц сосудов также фосфорилируются ПКА, заякоренной с помощью специфического белка АКАР (Zhong et al., 1999). Стимулирующее действие ПКА на Са2+-каналы устраняется пептидом Ht 31, ингибирующим связывание ПКА с АКАР.

BI- и р2-адренергические рецепторы в клетках сердца модулируют активность Са-каналов L-типа. активируя ПКА. заякоренную с помощью белка АКАР15 (Каглр. Hell. 2000)Для потенциал-зависимых Na^-KaHanoe из клеток мозга также обнаружено, что АКАР15 заякоривает ПКА около Na'-канапов (Tibbs et al, 1998).

В последнее время обнаружены мультивалентные AKAPs, которые одновременно связывают не только ПКА, но и другие ферменты. Предполагают, что эти AKAPs служат участками сборки сигнальных комплексов, состоящих из нескольких киназ и фосфатаз. Так, в нейронах ПКА локализована в области постсинаптических уплотнений благодаря взаимодействию ее регуляторной субьединицы с АКАР79. Показано,что АКАР79 связывает также фосфатазу 2В (кальцинейрин) и протеинкиназу С (Coghlan et al., 1995; Dell 'Acqua, Scott, 1997). Таким образом, AKAP79 координирует локализацию трех сигнальных ферментов в области постсинаптических уплотнений. Потенциальными мишенями для этого сигнального комплекса могут быть каинатные рецепторы или Са"+-каналы, которые могут модулироваться ПКА, а также NMDA рецепторы, которые активируются протеинкиназами А или С и ингибируются фосфатазой 2В.

" В мегакариоцитах человека идентифицирован АКАР250 или гравин, связанный с актиновыми филаментами. Обнаружено, что АКАР250 содержит связывающие участки для ПКА и протеинкиназы С (Dell 'Acqua, Scott, 1997).

Можно предположить, что сигнальные комплексы, включающие AKAPs, определяют специфичность действия цАМФ путем компартментализации ПКА не только с фосфатазами, но также и с фосфодиэстеразами, отвечающими за выключение сигнала.

Таким образом, вышеизложенное свидетельствует о высокой степени пространственной организации компонентов аденилатциклазной системы.

4.2. Фосфоинозитидный путь передачи сигнала

Роль мембранных фосфоинозитидов в передаче сигнала изложена в многочисленных обзорах (Benidge, 1984, 1987, 1993; Benidge, Irvine, 1984, 1989; Крутецкая, Лебедев, 1992а; Лебедев, Крутецкая, 1994; Крутецкая, Лебедев, 2000а).

Рис. 10. Фосфоинозитидный путь передачи сигнала в клетке.

а, Р, у - субъединицы G-белка. Связывание агониста с рецептором (1) приводит к активации рецептора и последующей активации гетеротримерного G-белка (2). G-белок диссоциирует на a-ГТФ и Ру-димер. а-ГТФ активирует фосфолипазу С, которая катализирует гидролиз фосфатидилинозитол-4,5-дифосфата (Р1Р2) с образованием диацилглицерина (DAG) и инозитол-1,4,5-трифосфата (1Р3) (3). IP- вызывает мобилизацию Са2+ из депо (4). Сходное действие имеет Са2"-ионофор А23187. Повышение [Ca2+]j приводит к активации Са2+-кальмодулин-зависимой протеинкиназы (Са"+/СаМ киназы), которая фосфорилирует белки-мишени (7) и вызывает клеточный ответ (8). DAG и увеличение [Ca2+]j вызывают активацию протеинкиназы С (5), которая фосфорилирует белки-мишени по остаткам серина и треонина (6). Внешний сигнал после взаимодействия с рецептором через G-белок активирует усилительный фермент фосфолипазу С (ФЛС) (рис. 10). ФЛС расщепляет мембранный фосфолипид фосфатидилинозитол-4,5-дифосфат (Р1Р:) на два соединения, служащие внутриклеточными мессенджерами: водорастворимый инозитол-1,4,5-трисфосфат (1Р3) и липидорастворимый диацилглицерин (DAG) (Benidge, 1993) (рис. 11).

Рис. 11. Образование инозитол-1,4,5-трифосфата и диацилглицерина.

Фосфолипаза С (phospholipase С) катализирует гидролиз фосфатидилинозитол-4,5-дифосфата (PIP:) с образованием инозитол-1,4,5-трифосфата (IP,) и диацилглицерина (DAG). Клеточные рецепторы, ответственные за мобилизацию Са2+, взаимодействуют с особым G-белком (Gq), активирующим ФЛС и, следовательно, образование 1Р3 и DAG. Gq действует по тому же принципу, что и G-белки, регулирующие активность АЦ (Neer, 1995). Гидрофильный 1Р3 диффундирует в цитоплазму и вызывает освобождение кальция из внутриклеточных депо (эндоплазматический ретикулум, митохондрии). Ионы Ca2t образуют комплекс с Са2+-связывающим~ белком кальмбдулином. Этот комплекс активирует протеинкиназу, катализирующую фосфорилирование неактивного белка, что приводит к активации последнего и возникновению клеточного ответа (Berridge, 1984, 1987, 1993; Berridge, Irvine, 1984, 1989; Крутецкая, Лебедев, 1992а).

Оставшийся в мембране DAG активирует протеинкиназу С. Для этого необходимы кислый фосфолипид фосфатидилсерин (ФС) и Са2т. Протеинкиназа С катализирует присоединение фосфата к остаткам серина или треонина неактивного белка, белок активируется, запускается цепь внутриклеточных реакций, и в конечном итоге возникает ответная реакция клетки (Nishizuka, 1984, 1988, 1995).

DAG фосфорилируется диацилглицеринкиназой с образованием фосфатидной кислоты (для осуществления этой реакции необходим АТФ) (Berridge, Irvine, 1984). Возможно, фосфагиддая_.1щслота выполняет функцию кальциевого ионофора и - транспортирует Ca2t через плазматическую мембрану, модифицируя структуру липидного^бислоя таким образом,' что "'образуются участки с небислойной упаковкой молекул. При этом на границе бислоя и монослоя образуются дефекты, «каналы» для ионов Са2+ (Eible, Blume, 1979). DAG содержит, как правило, во втором положении остаток арахидоновой кислоты. Образующаяся под действием диацилглицеринлипазы, свободная арахидоновая кислота представляет собо

страница 7
< 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
(23.08.2019)