Биологический каталог




Механизмы внутриклеточной сигнализации

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

1992, 1995).

ПКС связывается со специфическими заякоривающими белками, расположенными в различных участках клетки: аннексинами, белками цитоскелета, ядерными белками. В последнее время клонированы внутриклеточные белки с мол. массой 30-36 кДа, являющиеся рецепторами для активированной ПКС. Эти белки были названы RACKs (receptors for activated C-kinase) (Mochly-Rosen et al., 1991; Ron et al., 1994; Mochley-Rosen, 1995). RACKs специфически связывают ПКС только в присутствии ее активаторов (DAG, ФС, Са2+) и способствуют ее транслокации к мембране. Так, из мозга крыс клонирован белок RACK1 (мол. масса 36 кДа), являющийся гомологом р-субьединицы G-белков (Ron et al., 1994). Связывание с RACKs обеспечивает, по-видимому, определенную локализацию специфических изоформ ПКС в клетке и их компартментализацию с субстратами.

Для выявления участия ПКС в различных клеточных процессах используют активатор протеинкиназы С форболовый эфир РМА (4-форбол-12-миристат-13-ацетат) (рис. 13). РМА и ряд других форболовых эфиров легко проникают в клетку и, имея структурное сходство с DAG, взаимодействуют с его участком связывания на молекуле ПКС (Nishizuka, 1984, 1988). В связи с этим, форболовые эфиры широко используются как прямые активаторы ПКС.

^ РТз^еТЛтго—много- ингибиторов ПКС: стауроспорин, дибукаин, тетракаин, хлорпромазин, спермин, сфингозин. Специфическими ингибиторами ПКС являются кальфостин С (Kobayashi et al., 1989), хелеритрин и соединение Н-7 (1-(5-изохинолин сульфонил)-2-метил-пиперазин) (Hidaka et al., 1984; Kawamoto, Hidaka, 1984; Hidaka, Kobayashi, 1992) (рис. 13).

а-изоформа кПКС стимулируется нормальными спиртами. Показано, что спирты изменяют структуру липидной фазы мембраны и увеличивают связывание ПКС с мембраной (Shen et а!., 1999).

Для того, чтобы ответ клеток на стимул был регулируемым, необходимо существование систем, прекращающих действие вторичных посредников. Влияние IP; прекращается с помощью фосфатаз. дефосфорилирующих это соединение. Действие DAG может ограничиваться с помощью двух механизмов. Благодаря действию диацилглицеринкиназы он может быть фосфорилирован до фосфатидной кислоты, либо гидролизоваи с помощью диацилглицеринлипазы. Оказалось, что продукты этих путей деградации DAG имеют свою важную роль в процессах регуляции функциональной активности клетки (Berridge, Irvine, 1989; Berridge. 1993). Во-первых, фосфатидная кислота может участвовать в регуляции входа ионов Са"+ в клетки. Во-вторых, во втором положении остатка глицерина фосфоинозитидов обычно находится арахидоновая кислота, которая и освобождается из DAG (диацилглицеринлипаза) или из фосфатидной кислоты (фосфолипаза Aj). В настоящее время показано, что освобождение арахидоновой кислоты часто сопровождает процессы активации клеток, связанные с увеличением [Са2+]„ и что арахидоновая кислота и многочисленные ее продукты являются еще одной сигнальной системой в клетках.

4.3. Арахидоновая кислота и ее продукты: участие в процессах внутриклеточной сигнализации

В последние годы получены данные, позволяющие рассматривать арахидоновую кислоту (АК) и ее продукты в качестве еще одной системы вторичных посредников (Bevan, Wood, 1987). Во многих случаях показано, что АК и ее производные могут взаимодействовать с другими системами передачи информации в клетке, модулируя их сигналы (Axelrod et al., 1988; Axelrod, 1990). Обнаружено, что АК или ее продукты могут влиять на активность ФЛС (Mire-Sluis et al., 1989; Murphy, Welk, 1989), АЦ (Bitonti et al., 1980), гуанилатциклазы (Gerzer et al., 1986; Waldman, Murad, 1987), ПКС (McPhail et al., 1984; Shearman et al., 1989) и приводить к освобождению Са~^ из внутриклеточных депо (Wolf et al., 1986; Chow, Jondal 1990). Показано, что в передаче сигнала от рецептора к фосфолипазе А? - основному ферменту, ответственному за образование свободной АК, - участвуют G-белки (Axelrod et al., 1988; Axelrod, 1990; Burch, 1990; см. обз. Крутецкая, Лебедев, 19926).

Показано, что АК и ее метаболиты, выделяясь из клеток, могут выступать в качестве местных гормонов и медиаторов, активируя рецепторы той же клетки или окружающих клеток, играя при этом важную роль в регуляции различных физиологических процессов, таких как иммунный ответ, секреция и др. (Irvine, 1982; Needleman et al., 1986; Burgoyne et al., 1987; Axelrod et al., 1988; Nozawa et al., 1991; Liscovitch, Cantley, 1994). Содержание АК и ее метаболитов в организме увеличивается при многих патологических состояниях: при воспалительных процессах (Davies et al., 1984), атеросклерозе (Hajjar. Pomerantz, 1992), ишемической болезни сердца (Huang et al., 1992). Механизмы образования свободной АК в клетках, пути метаболизма АК и производства очень широкого спектра биологически активных соединений (эйкозаноидов) подробно рассмотрены нами ранее (см. обз. Крутецкая, Лебедев, 1993).

4.3.1. Механизмы образования свободной арахидоновой кислоты в

клетках

Арахидоновая (эйкозатетраеновая) кислота представляет собой полиненасыщенную жирную кислоту (20:4) и является основным компонентом фосфолипидов клеточных мембран. В клетках млекопитающих АК находится в глицерофосфолипидах предпочтительно в положении sn-2 (Irvine, 1982). В эндотелиальных клетках АК входит главным образом в состав фосфатидилхолина, фосфатидилэтаноламина и фосфатидилинозитола (Whatley et al., 1990). В тромбоцитах АК содержится в фосфатидилхолине, фосфатидилэтаноламине, фосфатидилсерине и фосфатидилинозитоле (Nozawa et al., 1991). В макрофагах АК составляет 25% жирных кислот мембран (Scott et al., 1980).

АК освобождается из клеточных мембран в ответ на рецепторзависимую и рецепторнезависимую стимуляцию различных клеток (Needleman et al., 1986; Axelrod et al., 1988; Axelrod, 1990).

Различают несколько механизмов освобождения АК из фосфолипидов мембран (Irvine, 1982; Axelrod et al., 1988; Axelrod, 1990; Rana, Hokin, 1990). 1. Наиболее прямой механизм включает в себя непосредственное освобождение АК из мембранных фосфолипидов под действие

страница 11
< 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
(20.11.2019)