цепторы могут участвовать в дистантных регуляторных процессах, осуществляемых ТРГ, поступающим из других эндогенных его источников.

На рис.9.4 представлен ряд возможных взаимодействий двух пептидных и одного обычного нейромедиатора в одном синапсе. Эта схема близка к реально существующей ситуации взаимодействия ТРГ, вещества Р и серотонина в нейронах спинного мозга. Здесь реализуются одновременно первая и третья из описанных выше возможностей.

ПостРецщ

I ПостРецу j ПостРец НП2

Рис. 9.4. Различные варианты взаимодействия мономолекулярных (М) и пептидных (НП) медиаторов на примере терминали, содержащей один М и два НП

Можно представить, как возрастает число и меняется характер возможных внутрисинаптических и межсинаптических взаимодействий, когда в одной терминали сосредоточено более двух НП и 1-2 классических нейромедиатора. Такие ситуации описаны неоднократно, хотя пока еще трудно дать полное истолкование функций таких медиаторных комбинаций. Например,

324

установлено, что в зрительной коре особенно часто совмещаются в одной терминали ГАМК с HnY, соматостатином и ХЦК-8. Несколько реже сочетания ГАМК с ВИП. Реже, но вполне достоверно встречаются тройственные сочетания: ГАМК + HnY 4- соматостатин, ГАМК + ХЦК + ВИП.

Раскрытие перечисленных выше особенностей НП служит основой для решения не только теоретических, но и практических задач. Так, сроки полураспада НП в организме хотя и большие по сравнению с классическими нейромедиаторами, все же недостаточны для прямого использования многих из НП в качестве лекарственных средств. Для преодоления этой трудности идут по пути синтеза аналогов НП, защищенных от действия ряда протеаз. Таковы входящие уже в практику аналоги вазопрессина, АКТГ4.7 и др. Кроме того, найден целый ряд ингибиторов протеаз, которые могут вводиться в организм и тормозить распад ряда НП. Примером могут служить бестатин — ингибитор концевых пептидаз, существенно замедляющий распад опиоидных НП.

9.4. РЕЦЕПТИЯ РЕГУЛЯТОРНЫХ ПЕПТИДОВ

Существование специализированных обособленных рецепторов регуляторных пептидов в настоящее время не вызывает сомнений. Так обстоит дело с рецепторами опиоидов, вазопрессина, ВИП и многими другими. Кроме того, молекулярные образования, специфически связывающие ряд НП, в некоторых случаях являются частью рецепторов классических нейромедиаторов. Примером тому служат ГАМКА-рецепторы, в состав которых входят бензодиазепин-связывающие участки, являющиеся фактически рецепторами соответствующих эндогенных РП — эндозепинов.

Наибольшие успехи достигнуты в изучении природы опиоидных рецепторов. Они оказались тесно связанными с липид-ными компонентами мембран — попытки полного удаления липидов из препаратов рецепторов вели к инактивации. Тем не менее солюбилизация дигитонином позволила выделить частицы с активностью ц- и 5-рецепторов и Мг = 600-875 кД; аналогичным путем полученные препараты к-рецепторов'имели Мг - 300-400 кД. В последующем из мембран, солюбилизирован-ных ультразвуком и тритоном Х=100, удалось выделить аффинной хроматографией и изоэлектрофокусированием частицы с Mr ~ 60 и 45 кД, причем первые обладали опиоид-связывающей активностью, которая приближалась к активности нативных

325

рецепторов. 60 кД-молекула оказалась также высокоактивной фосфатазой, активируемой теми же факторами, которые усиливают связывание опиоидов, и изменяющей активность при связывании последних. Какое функциональное значение имеет эта энзиматическая активность рецептора — еще предстоит выяснить.

В препаратах опиоидных рецепторов обнаружены также частицы, относящиеся к категории G-белков; это объясняется тем, что в конечном счете связывание рецепторами опиоидов реализуется через подавление аденилатциклазы.

Отмечено некоторое подобие в организации расщепления медиатора в опиоидергической и холинергической системах. Появились указания на тесную ассоциацию с опиоидными рецепторами аминопептидаз, расщепляющих энкефалины.

Сведения о структуре других рецепторов РП пока немногочисленны. Отметим лишь последние данные о рецепторах ВИП. Из коры больших полушарий крыс выделен белковый компонент этого рецептора с Мг = 46 кД, обладающий высоким сродством к ВИП, значительно меньшим сродством к части родственных пептидов — секретину, соматолиберину и другим — и полным отсутствием сродства к глюкагону, гастринингибирую-щему пептиду и холецистокинину-8. Молекула этого белка способна прочно связывать одну молекулу ВИП.

9.4.1. Внутриклеточные процессы, следующие за рецепцией регуляторных пептидов

Постсинаптические процессы, возникающие после контакта РП со своим рецептором, изучаются теми же методами, что и медиаторы обычного типа. Исследуется действие РП на системы вторичных мессенджеров: циклических нуклеотидов, ино-зитолфосфатов и диацилглиперола, концентрацию Са2+ и др. Имеются данные об активируемых ими протеинкиназах и других ключевых ферментах. Выявляются разнообразные объекты действия протеинкиназ и делаются, наконец, попытки раскрыть общие последовательности реакций, порождаемых РП.

Большая часть данных о действии РП на системы вторичных мессенджеров суммирована в табл.9.9. Часть РП индуцирует образование только одного типа вторичных посредников. Для сравнения там же представлены аналогичные данные по классическим нейромедиаторам.

В частности, ВИП уже в концентрациях порядка 10~8М в десятки раз повышает концентрацию цАМФ. Мощное усиле-

326

Таблица 9.9

Действие регуляторных пептидов на системы вторичных мессенджеров

Действие на содержание

Пептид цАМФ цГМФ диа-иил-глице-рола и ино-зитол-фосфа-тов Са2+ (независимо от систем, указанных в пунктах 2-4) Примечания

Вазоактивньгй интестинальный пептид Аа А6 а-ЦНС 6-мозговое вещество надпочечников

Кортиколиберин А

Нейропептид У П

Опиодные нейропептиды П

АКТГ Атриопептиды А (П) А А Эффект на цАМФ при 1<Г11М; эффект на инозитол-фосфаты и диацилглицерол при 10~14-10"nM

Тиролиберин А

Нейротензин (П) А

Ангиотензин II (П) А А Инактивация медленных Са2+- каналов

Вазопрессин А (V|,V2) A(V2) В некоторых клеточных системах может снижать содержание цАМФ

Люлиберин (А) А

327

Продолжение таблицы 9.9

Действие на содержание

Пептид цАМФ цГМФ диа-цил-глице-рола и инози- тол-фосфа-тов Са2+ (независимо от систем, указанных в Примечания

пунктах 2-4)

Окситоцин (А) А

Бомбезин А А

Брадикинин (А) А

а -Меланоцитстиму-лируюший гормон (А)

Холецистокинин А

Вещество Р А

Дофамин А

Норадреналин, адреналин А (Н А (а-)

Аиетилхолин AM AM

Серотонин А А

Гистамин АН j АН2

Аденозин П(А,-р)

Аленозин А(А2-р)

Примечание. А — активация, П — подавление, (А), (П) — активация или подавление в части испытанных клеток или тканей, разновидности рецепторов: V, и V3 - вазопрессина, Hj и Н2 — гистамина, Агр и А2-р — аденозина, а- и р--норадреналина и адреналина

ние синтеза ГМФ (в тысячи раз при концентрации РП порядка 10_8М), сопровождающееся его выходом из клеток, появлением в плазме крови и даже в моче, вызывают атриопептиды

Исключительное или преимущественное действие через гидролиз фосфоинозитидов, образование диацилглицерола и ино-зитолфосфатов с последующей мобилизацией ионов Са2+ описано для ТРГ и холецистокинина. Интересна динамика этих

328

процессов. Под действием ТРГ вся цепочка реакций — гидролиз фосфоинозитида мембраны, мобилизация ионов Са2+ — занимает секунды; концентрация ионов Са2+ в цитозоле возрастает с КГ"' до 1(Г6М уже к 6-8-й секунде после контакта с ТРГ.

Вместе с тем многие другие РП способны в зависимости от типа рецепторов изменять содержание как циклических нуклеотидов, так и продуктов гидролиза фосфоинозитидов. Наиболее изученный пример такого рода — Vr и У2-рецепторы вазопрессина. Активация Vj-рецепторов, связанных с вазопрес-сорным и гликогенолитическим действием, сопровождается индукцией диацилглицерола и инозитолфосфатов, активация У2-рецепторов, определяющих антидиуретический эффект, — индукцией синтеза цАМФ.

Подобные, в принципе, отношения установлены в опытах с ВИП: повышение содержания цАМФ в клетках ЦНС и инози-толфосфата в адреналовых клетках надпочечников. Еще более сложной представляется картина действия АКТГ на адренало-вые клетки надпочечников. Очень малые концентрации АКТГ — порядка 1(Г14 — 10~ПМ — индуцируют диацилглицерол-инозитолфосфатный путь, а высокие концентрации — синтез цАМФ. Пока не ясно, связано ли это с наличием вполне самостоятельных рецепторов разного типа или с возможностью взаимодействия рецепторов АКТГ с различными G-белками. Сложные формы индукции вторичных мессенджеров описаны также для нейротензина, ангиотензина И, люлиберина и окситоцина. В особом положении находятся бомбезин и, отчасти, ангиотен-зин II, Есть основания полагать, что в некоторых клетках они могут воздействовать на внутриклеточную концентрацию Са2+, минуя циклазные и фосфоинозитидгидролазные механизмы.

Обратимся теперь к следующему этапу постсинаптических процессов. Одним из наиболее изученных следствий изменения содержания циклических нуклеотидов, диацилглицерола и Са2+ является модуляция протеинкиназ. Пока нет оснований считать, что эти эффекты НП имеют принципиальные отличия от таковых, обусловленных классическими нейромедиаторами. Вероятна лишь гораздо большая длительность этих процессов, так как быстрота распада (или обратного захвата) НП в среднем значительно меньше, чем у обычных нейромедиаторов. В результате активации протеинкиназ происходит фосфорилирование ряда белков, в том числе мембранных. Эти реакции довольно основательно изучены применительно к вазопрессину, окситопину, АКТГ, ТРГ и ряду других НП.

329

Особого внимания заслуживают данные о фосфорилирова-нии после воздействия вазопресси