Биологический каталог




Механизмы внутриклеточной сигнализации

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

транспорта (Ыа+/Са2+-обменника) (рис. 27). Таким образом, плазматическая мембрана и внутриклеточные депо создают короткоживущие микродомены с высокой концентрацией Са2*. Митохондрии, с другой стороны, захватывают этот Са"' и затем медленно возвращают его в цитоплазму, где он может активировать Са"'-зависимые процессы и, возможно, способствовать восполнению Са2+-депо (Babcock et al, 1997; Babcock, Hille. 1998).

Перечисленные выше данные Хилле и соавторов, полученные на хромаффинных клетках крысы, были подтверждены на хромаффинных клетках быка (Xu et al, 1997). Оказалось, что и в этих клетках митохондрии играют быструю и доминирующую роль в удалении больших количеств Са"* из цитоплазмы. Так, показано, что митохондрии в интактной клетке могут захватывать до 1 мМ внутриклеточного Са2+, что для клетки размером 1 мкм соответствует Са"'-току в 250 пА/с через Са2т-каналы (Xu et al., 1997). В некоторых клетках этот кратковременный захват Са~+ митохондриями может быть важным для генерации Са~" волн и осцилляции (Jouaville et al., 1995; Hehl et al., 1996). Кроме того, кратковременное увеличение концентрации Са~* в митохондриях может, по-видимому, стимулировать продукцию АТФ в митохондриях.

В последнее время установлена важная роль митохондрий в регуляции [Са2+], в клетках гладких мышц. Так, на гладкомышечных клетках легочной артерии крысы показано, что освобождение Са"+ из CP, вызванное АТФ или кофеином, приводит к увеличению концентрации Са2+ в цитозоле и в митохондриях. Концентрация Са2+ в митохондриях повышается после увеличения [Са"+]; и остается повышенной в течение значительного времени после возвращения [Са2+], к базальному уровню (Drummond, Tuft, 1999). В гладкомышечных клетках морской свинки митохондрии также регулируют освобождене Са2+ из 1Р3-чувствительных депо. Карбонилцианид m-хлорофенилгидразон (СССР),

предотвращающий захват Са"+ митохондриями, существенно уменьшает амплитуду 1Р3-индуцируемых Са~+-сигналов. Предполагают, что после 1Рз-индуцированного освобождения Са21, аккумуляция Са2+ митохондриями может способствовать поддержанию низкой локальной [Ca2+]j в области 1Р3-рецептора и предотвращать его Са~+-зависимую инактивацию (McCarron, Muir, 1999).

Недавно установлено, что аппарат Гольджи также является 1Р3-чувствительным Са2+-депо, функциональные характеристики которого отличаются от таковых ЭР. В покоящихся клетках линии HeLa концентрация Са~+ в полости аппарата Гольджи составляет 0,3 мМ. При активации клеток гистамином, индуцирующим образование 1Р3, наблюдается быстрое уменьшение концентрации Са2+ в полости аппарата Гольджи (Pinton et al., 1998).

Кальциевые депо в немышечных клетках содержат Са~'-АТФазу, сходную, но не идентичную АТФазе в СР. Са"+-АТФаза в немышечных клетках является продуктом гена SERCA 3 (Pozzan et al., 1994; Hussain, Inesi, 1999). Кроме того, предполагают, что 1Р3-чувствительное депо может аккумулировать Са2+ путем совместной работы Н*-АТФазы и 2Н7Са2+-обменника (Pietrobon et al., 1990).

Буферную роль в кальциевых депо немышечных клеток играет Са2т-связывающий белок, известный как кальрегулин или кальретикулин (гликопротеин, мол. масса 47 кДа). В отличие от кальсеквестрина кальретикулин имеет один участок, связывающий Са"" с высоким сродством. Кальретикулин из печени крыс (кроме связывающего участка с высоким сродством ) связывает с низким сродством до 50 моль Са2* на I моль белка (Treves et al., 1990). 5.2.2.1. Структура 1Р3-рецептора

Предполагают, что высвобождение Са2* из 1Р3-чувствительных депо происходит после связывания 1Р3 с белком, одновременно являющимся рецептором для 1Р3 и каналом, обеспечивающим выход Са"* из полости депо в цитоплазму (Berridge, 1993: Marshall, Taylor, 1993; Bezprozvanny, Ehrlich, 1995; Marks, 1997).

От момента обнаружения того факта, что 1Р3 индуцирует освобождение Са'* из немитохондриального депо (Streb et al, 1983), до выделения 1Р3-рецептора (Supattapone et al, 1988b) прошло 5 лет. Это связано с тем, что 1Р3-рецепторы в большинстве клеток имеют низкую плотность. Удачной находкой оказались клетки Пуркинье мозжечка, которые имеют необычайно высокую плотность 1Р3-рецепторов. 1Р3-рецептор был выделен из мозжечка быка, крысы и мыши и реконструирован в липосомы (Supattapone et al, 1988b; Marshall, Taylor, 1993; Bezprozvanny, Ehrlich, 1995). Методами молекулярного клонирования установлено, что 1Р3-рецептор гомологичен рианодиновому рецептору, каналу выброса Са2* из CP скелетных мышц. 1Р3-рецептор представляет собой белок с мол. массой 313 кДа, имеющий 6 трансмембранных участков в области С-конца (Furuichi et al.. 1989; Mignery et al, 1990; Galvan et al, 1999). Первые два трансмембранных сегмента необходимы для встраивания рецептора в мембрану (Galvan et al, 1999).

Аминокислотная последовательность 1Р3-рецептора

высококонсервативна, из 2749 аминокислотных остатков выявлено различие между белками мыши и крысы только в 21 аминокислоте (Mignery et al, 1990). Использование различных моноклональных антител показало, что N-конец белка 1Р3-рецептора обращен в цитоплазму, а С-конец расположен в полости депо (Furuichi et al, 1989). Белок имеет многочисленные потенциальные участки гликозилирования и по крайней мере два потенциальных участка фосфорилирования цАМФ-зависимой киназой (Furuichi et al, 1989). Показано, что связывание 1Р3 с очищенным 1Р3-рецептором ингибируется гепарином (Supattapone et al, 1988b) и высокочувствительно к рН и концентрации цитоплазматического Са"* (Pietrobon et al, 1990). Установлено, что 1Р3-рецептор не только гомологичен рианодиновому рецептору в области трансмембранных сегментов, но, так же как и рианодиновый рецептор, образует гомотетрамеры из четырех нековалентно связанных высококонсервативных субъединиц (мол. масса 313 кДа) (Mignery et al, 1990; Marshall, Taylor, 1993; Galvan et al, 1999).

Методами направленного мутагенеза исследовали домены 1Р3-рецептора, необходимые для связывания лигандов и тетрамеризации рецептора (Mignery, Sudhof, 1990). Делеция трансмембранны

страница 34
< 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
(09.12.2019)