Биологический каталог




Механизмы внутриклеточной сигнализации

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

ющее действие АТФ на 1Р3-рецептор. Ингибирующее влияние АТФ опосредовано конкуренцией между АТФ и 1Р3 за взаимодействие с 1Р3-связывающим участком на рецепторе (Marshall, Taylor, 1993).

Связывание 1Р3 с рецептором и 1Р3-индуцируемый выброс Са""* увеличиваются при щелочных значениях рН (7,5-9). Показано, что это связано с повышением сродства 1Р3-рецептора к лиганду (Marshall, Taylor, 1993).

Акгивность 1Р3-рецептора модулируется сульфгидрильными реагентами. Обнаружено, что тимеросал и окисленный глутатион повышают чувствительность 1Р3-рецептора к 1Р3 и способствуют мобилизации Са-* из 1Р3-чувствительных депо (Missiaen et al., 1991; Hilly et al., 1993; Bird et al., 1993; Parekh, Penner, 1995). Окисляющий агент 2,2-дитиодипиридин вызывает мобилизацию Са~* из депо, активируя 1Р3-рецепторы в (З-клетках поджелудочной железы (Islam et al., 1997). Фениларзиноксид, ковалентно связывающийся с соседними SH-группами белков, индуцирует мобилизацию Са"т из депо в перитонеальных макрофагах крысы и фибробластах человека (Крутецкая и др., 19976). Перекись водорода и тимеросал, окисляющие SH-группы белка 1Р3-рецептора, существенно повышают активность 1Р3-чувствительного канала Са2+-выброса (Kaplin et al., 1994).

Активность 1Р3-рецепторов модулируется также свободными жирными кислотами. Показано, что арахидоновая кислота и другие полиненасыщенные жирные кислоты вызывают мобилизацию Са"* из 1Р3-чувствительных Са2*-депо в (3-клетках поджелудочной железы (Wolf et al., 1986; Ramanadham et al., 1992) и Т-клетках линии Jurkat (Chow, Jondal, 1990). В то же время, в литературе имеются данные о том, что внеклеточная арахидоновая кислота ингибирует 1Р3-чувствительные каналы Са"1-выброса. Так, на ацинарных клетках поджелудочной железы крысы показано, что арахидоновая кислота (10-100 мкМ) ингибирует мобилизацию Са'*, индуцируемую ацетилхолином или IP3 (Maruyama, 1990, 1993). В экспериментах по встраиванию выделенных рецепторов в искусственные мембраны установлено также, что каналы 1Р3-рецептора ингибируются арахидоновой кислотой (10 мкМ), в то время как каналы рианодииового рецептора не чувствительны к арахидоновой кислоте (100 мкМ), но активируются лейкотриеном В4 (Striggow, Ehrlich, 1997).

Зависимость 1Р3-индуцированного выброса Са"т от [Са"], имеет колоколообразиый вид с оптимальной концентрацией Са"т, равной 600 нМ (Bezprozvanny et al, 1991; Finch et al, 1991; Bezprozvanny, Ehrlich, 1995). По-видимому, существуют положительные и отрицательные обратные связи, определяющие сложную регуляцию формирования Са2+-сигнала в клетках (Bezprozvanny, Ehrlich, 1995). Положительные и отрицательные обратные связи обеспечивают освобождение Са2+, достаточного для формирования полноценного Са~+-сигнала, предотвращая чрезмерное увеличение [Са"'];, опасное для клеток. Чувствительность 1Р3-рецептора к 1Р3 также имеет бифазный характер: максимальная чувствительность соответствует физиологическим концентрациям 1Р3 (0,5-1 мкМ) (Clapham, 1995а).

Данные о регуляции 1Р3-чувствительных Са"'-каналов в ЭР люминальным Са2+ (Са2* в полости депо) весьма противоречивы. Так, на клетках гладких мышц показано, что 1Р3-индуцируемый выброс Са2* значительно снижается, если депо были предварительно опустошены (Missiaen et al, 1992а, 1992b). Напротив, по данным Шатлворта (Shuttleworth, 1992), 1Р3-чувствительный выброс Са"* не модулируется интралюминальным Са2+. С помощью метода локальной фиксации потенциала показано, что повышение концентрации Са"+ в полости депо ингибирует активность 1Р3-чувствительных Са"+-каналов в мембране ЭР. Наблюдается уменьшение вероятности открытого состояния и времени жизни каналов в открытом состоянии (Bezprozvanny, Ehrlich, 1994).

Активность 1Р3-рецепторов, так же как и рианодиновых рецепторов, модулируется FK 506-связывающими белками (мол. масса 12 кДа) (Cameron et al, 1995; Striggow, Ehrlich, 1996a).

5.2.2.3. Биофизические характеристики 1Р3-чувствительных каналов Са2+-выброса

В настоящее время достаточно хорошо изучены биофизические характеристики 1Р3-активируемых Са'*-каналов из ЭР клеток Пуркинье мозжечка и ядерной оболочки ооцитов Xenopus. В мембранных везикулах ЭР мозжечка собаки, встроенных в бислойные мембраны, методом локальной фиксации потенциала выявлены 1Р3-активируемые Са~*-канапы (Bezprozvanny etal., 1991; Watras et al., 1991). Они активируются при приложении 1Р3 (2 мкМ) с цитоплазматической стороны и имеют четыре проводящих подсостояния с проводимостями 20, 40, 60, 80 пСм. 1Р3-чувствительные Са2+-каналы активируются дополнительно адениновыми нуклеотидами (АМФ, АТФ). Для открывания канала достаточно связывания одной молекулы 1Р3 и одной молекулы нуклеотида. Активность канала зависит от концентрации свободного цитоплазматического Са~*. Оптимальная концентрация Са"+ для работы канала - 0,2 мкМ. Каналы блокируются гепарином. Канал 1Р3-рецептора более проницаем для Ва2*, чем для Са2+, и не проницаем для Трис+. Четыре подсостояния проводимости канала можно объяснить, по-видимому, тетрамерной структурой белкового комплекса 1Р3-рецептора. Возможно, тетрамерной структуре 1Р3-рецептора соответствуют четыре Са2+-канала (с проводимостью 20 пСм каждый) в составе одного белкового комплекса. Кроме 1Р3-активируемых Са"-каналов, в ЭР мозжечка идентифицированы также Са"1-активируемые Са^'-каналы, связанные с рианодиновым рецептором и чувствительные к рианодину. Проводимость этих каналов 50 пСм. Каналы активируются кофеином (5 мМ) и блокируются рутениевым красным (2 мчМ) (Bezprozvanny et al., 1991; Watras etal., 1991).

1Р3-рецептор из мозжечка мыши, встроенный в бислойную липидную мембрану, образует Са2+-селективные каналы. Они активируются при добавлении 1Р3 (4,8 мкМ) с цитоплазматической стороны. Каналы проницаемы для Са"* (проводимость 26 пСм) и Na+ (проводимость 21 пСм); отношения проницаемостей Рса2+/РтРис+ =6,3 и P№+/Pci = 5,4. Канал имеет несколько проводящих подсостояний. При добавлении АТФ (в присутствии 1Р3) 1Р3-активируемые Са2*-каналы переходят на более проводящие подсостояния (Maeda

страница 36
< 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
(15.12.2019)