Биологический каталог




Нейрохимия

Автор М.И.Прохорова, Н.Д.Ещенко, С.Ю.Туманова и др.

миновГйдэТШу она определяет скорость биосинтеза катехоламинов. Активность тирозин-3-гидроксилазы регулируется концентрацией ЙА7 НаТ?5с7льщая активность этого фер-мента обйаружйваеТсЖ^в гипоталамусе, наименьшая — в мозжечке. При анализе субклеточных фракций показано, что наибольшей тирозингидроксилазной активностью обладает фракция синаптосом. '

Экспериментальные данные, полученные в последние годы, позволяют заключить, что в нервных окончаниях -яанядьцая стадия биосинт^а_катехо^амино.в протекает не в синаптических везикулах, а в цитоплазме.

Следующий этап биосинтеза катехоламинов — декарбоксили-рование дигидрооксифенилаланина в дофамин—катализируется ферментом дофа-декарбоксилазой (3,4-диокси-фенилаланин-карбоксилаза, R$*TT^rj]T, который относится -к группе пиридо-ксалевых ферментов и принимает участие в метаболических превращениях не только дофа, но и 5-гидрокситриптофана, фенилаланина, триптофана, гистидина и других ароматических аминокислот. В соответствии с этим данный фермент -имеет более широкое название «декарбоксилаза ароматических аминокислот». Подобно тирозин-3-гидроксилазе дофа-декарбоксилаза содержится в-растворимой части нервных окончаний головного мозга. По-видимому, в головном мозгу существует" избыток дофа-декарбоксилазы, поскольку фармакологические вещества, блокирующие активность этого фермента вплоть до 95%, не снижают уровня мозговых катехоламинов. Из всех отделов головного мозга наибольшая активность дофа-декарбоксилазы наблюдается в гипоталамусе и среднем мозгу, наименьшая — в коре головного мозга и мозжечке. Кроме того, высокая активность дофа-декарбоксилазы обнаружена в капиллярах мозга, что является серьезным препятствием для проникновения дофа в головной мозг вследствие образования дофамина, который слабо проходит через гемато-энцефалический барьер.

Непосредственным предшественником НА является дофамин, который участвует в функционировании головного мозга в качестве нейромедиатора. На основании гистохимических данных сделано заключение о существовании везикул, депонирующих дофамин. Предполагают^ что лефамин тормозит активность нейронов полосатого тела и является также тормозным медио го-ром оукстрапирамцдной системе, хотя убедительных биохимических данных в отношении этого до сих пор не получено.

Гидроксилцрование дофамина при углеродном а гоме до НА Осуществляется ферментом дофамин-р-Тидроксилазой. Полагают, что этот фермент локализован внутри'?ёзикул,"kotoрые

222

содержат катехоламины, и для проявления активности требует присутствия АТФ, НАД, НАДФ и ионов ?а2+.

Заключительный этап б^юсинтеза катехоламина — метилирование НА в адт^нал^—протекает при участии фермента фенил этШШЛ^И^^ (ФНМТ). Эта реакция осуществляет переход вещества с ярко выраженными нейромедиа-торными свойствами — норадреналина — в адреналин, который является типичным гормоном. Донором метильных групп является аденозилметионин. Содержание фенилэтаноламин-р-метил-трансф^раШ^в^То^ мозгу незначительно, и процесс биосинтеза адреналина протекает настолько слабо, что правомочно' заключение о невозможности синтеза адреналина в мозгу.

Участие моноаминооксидазы в превращениях катехоламинов

Метаболизм катехоламинов в ЦНС изучен довольно подробно, он состоит из процессов биосинтеза, транспорта и депонирования в везикулах, освобождения и взаимодействия с рецептором, инактивации, а также обратного транспорта. Общую-схему превращений катехоламинов можно TipбДСтавттгь следующим образом:

Биосинтез

1

Депонирование в везикулах

1

Освобождение из везикул

_1_

В синаптическую толь В цитоплазму

1 1

Взаимодействие с рецептором Разрушение МАО —,

II' 1

Обратный транспорт Обратный транспорт

в нейрон ф в везикулы

Разрушение катехол-окси-метилтрансферазой

В катаболизме катехоламинов принимают участие два фермента— это моноаминоксидаза (моноамин: кислород-оксиреду-ктаза, де'заминирующая; КФ 1.4.3.4) (МАО) и катехол-окси-метилтрансфераза (аденозилметионин : катехол-О-метилтрансфе-раза, КФ 2.1.1.6) (КОМТ).

Моноаминооксидаза, как известно, относится к ферментам, широко распространенным в природе. Достаточно сказать, Что он обнаруживается не только во всех тканях высших и низших животных, но также в растениях и бактериях. Данные о локализации МАО в ЦНС совпадают с содержанием биогенных ами-

223

нов в различных структурах головного мозга. Наибольшая активность МАО обнаружена в гипоталамусе, наименьшая — в коре головного мозга (см. табл. 37).

При участии моноаминооксидазы осуществляется окислительное дезаминирование катехоламинов. Как видно из представленной ниже схемы, конечным продуктом при дезаминирова-нии дофамина является 3,4-диоксифенилуксусная кислота, а при дезаминировании НА и адреналина — 3,4-диоксимин-дальная кислота: г

3-метокси-^оксиминдальная к-та 3-метоксн -4-оксиминдаль-

ный альдегид

3 - метокси - оксисренилгликол

Кроме того, МАО не только инактивирует катехоламины, но и катализирует образование продуктов, обладающих также биологической активностью. По-видимому, МАО способствует поддержанию определенного уровня биогенных аминов в нервных окончаниях, и в этом заключается ее функциональная роль 1 в процессах синаптической передачи.

224

При исследовании субстратной специфичности установлено, что,- наибольшим сродством к моноаминооксидазе обладают первичные и вторичные амины, слабее третичные, а четвертичные амины практически не катализируются. Одним из лучших субстратов является дофамин, тогда как ЙА и А имеют меньшее сродство к МАО. Следует отметить, что субстратная специфичность МАО различается в зависимости от вида животного. Так, например, МАО, выделенная из головного мозга хищников, имеет меньшее сродство к серотонину, чем МАО из мозга грызунов (крысы и мыши).

На основании данных электрофоретического разделения ми-тохондриальной фракции головного мозга человека и крысы выявлены 4^ формы МАО, которые различаются по оптимуму рН, чувствительностй'"1ГТ1нгибиторам и сродству к субстратам, в чдетности к дофамину. В процессе онтогенеза наблюдаются изменения в количестве множественных форм МАО, причем в головном мозгу новорожденных крыс обнаружено только две фракции МАО. При иммунологическом изучении моноамино-оксидазы показано, что 80% МАО митохондрий головного мозга идентичны по структуре и свойствам этому же ферменту митохондрии печени, и только 20% являются специфическими МАО моага.

Оксиметилирование катехоламинов протекает при участии фермента катехол-О-метилтрансферазы, который вместе с МАО играет важную роль в инактивации катехоламинов. В отличие от МАО, которая катализирует окислительное дезаминирование КА внутри пресинаптического пространства, КОМТ разрушает катехоламины в синаптической щели. Процесс оксиметилирова-ния заключается в переносе метильной группы от S-аденозил-метионпна на метагидроксильную группу катехоламинов. О-ме-тилиров^ание^кат^холатчгинов зависит не только 'о"т"'наличия в ткани КОМТ, но и от способности этой ткани образовывать S-эденозилметионин. В головном мозгу синтез S-аденозилметио-нмна осуществ

страница 71
< 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 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87

Скачать книгу "Нейрохимия" (12.4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(20.06.2019)