Биологический каталог




Механизмы внутриклеточной сигнализации

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

компартментах ЭР, которые тесно прилегают к плазматической мембране. Использование цитохалазина В позволило предположить, что актиновые микрофиламенты могут связывать 1Р3-рецепторы в ЭР с плазматической мембраной (Rossier et al., 1991; Lievremont et al., 1994).

Цитоскелет представляет собой сложную динамическую сеть микротрубочек и микрофиламентов, расположенную в цитоплазме клеток (Wang, 1991). В комплексе со связанными белками цитоскелет играет важную роль во многих клеточных процессах: управляет движением органелл, участвует в сборке и поддержании структуры ЭР и взаимодействии внутриклеточных Са~т-депо (Hajnoczky et al., 1994), регулирует экспрессию и функционирование ионных каналов мембран (Janmey, 1998).

На основании ультраструктурных и функциональных исследований можно предположить, что цитоскелет представляет собой трехмерную сеть, удерживающую ЭР около плазматической мембраны. Способность цитоскелета, и в первую очередь актиновых микрофиламентов, выполнять эти функции определяется частично вспомогательными белками, которые обеспечивают взаимодействие филаментов с мембранами и интегральными мембранными белками. Так, ультраструктурные иммуногистохимические данные свидетельствуют о том, что в макрофагах и тромбоцитах актин-связывающий белок гельзолин взаимодействует с плазматической мембраной и мембранами внутриклеточных органелл (ЭР, митохондрии) (Hartwig et al., 1989). Участки связывания анкирина, соединяющего интегральные мембранные белки с цитоскелетом, обнаружены на 1Р3-рецепторе из клеток Т-лимфомы мыши (Bourguignon et al., 1993а; Bourguignon, Jin, 1995), тромбоцитов человека (Bourguignon et al., 1993b) и клеток мозга крысы (Joseph, Samanta, 1993). Показано, что связывание анкирина с 1Р3-рецептором приводит к ингибированию мобилизации Са~+ из депо (Bourguignon et al., 1993а; Bourguignon, Jin, 1995). Это согласуется с предположением о том, что Са~т-мобилизующая активность 1Р3-рецептора может быть блокирована, когда он находится в сопряжении с плазматической мембраной (Berridge, 1995а). Интересно, что анкирин специфически связывается также с рианодиновым рецептором из клеток Т-лимфомы мыши и модулирует активность рианодин-чувствительных Са" -каналов (Bourguignon et al., 1995). Более того, белок Drosophila trp (transient receptor potential), являющийся предполагаемым гомологом депо-зависимых каналов у млекопитающих (см. ниже), также содержит три анкирин-подобных участка (Phillips et al., 1992; Hardie, Minke, 1993).

Рис. 38. Модель конформационного связывания (conforniational-coupling) для депо-зависимого входа Са2+ в клетки. А - lPi-рецепторы, локализованные в мембране эндоплазматического регикулума (ЭР), взаимодействуют с депо-зависимыми Са~~-каналами (store-operated channels, SOC) в плазматической мембране (ПМ). В - После добавления ингибитора фосфатаз каликулина А под плазмапеммой образуется плотный слой кортикального актина, нарушающий связь между IP,-рецепторам и (IPjR) и депо-зависимыми Са"*"-каналами. С - Опустошение Са" -депо вызывает конформационное изменение (conformational change. СС) 1Р3-рецепторов, связанных с депо-зависимыми Са" -каналами (SOCs). Активация SOCs приводит к входу Са~" в клетку (по Berridge et al, 2000).

Гомологи trp-белков, идентифицированные в тканях млекопитающих, также имеют на консервативном цитоплазматическом N-конце молекулы три-четыре анкирин-подобных домена (Wes et al. 1995; Zhu et al., 1996; Putney, 1997; Zhu, Bimbaumer, 1998; Putney, McKay, 1999). Эти домены могут участвовать в связывании trp-белков со структурами цитоскелета. Возможно также, что анкирин-подобные фрагменты могут прямо взаимодействовать с 1Р3-рецептором. Кроме того, в последнее время показано, что все три типа 1Р3-рецепторов взаимодействуют с белками цитоскелета Таллином, винкулином и ос-актином (Sugiyama et al., 2000). Вышеизложенное свидетельствует о возможной роли структур цитоскелета в сопряжении 1Р3-рецептора с депо-зависимым Са"*-каналом в плазматической мембране.

В пользу модели "конформационного связывания" и участия структур цитоскелета в регуляции депо-зависимого входа Са"* свидетельствуют данные, полученные на ряде невозбудимых клеток. Так, на эндотелиальных клетках линии СРАЕ сосудов показано, что прединкубация эндотелиальных клеток с цитохапазином D, разрушающим актиновые микрофиламенты, приводит к ингибированию депо-зависимого входа Са*1, вызванного тапсигаргином, и не оказывает влияния на индуцируемую АТФ мобилизацию Са"+ из депо (Holda, Blatter, 1997; Holda etal., 1998).

В тромбоцитах человека (Rosado et al., 2000) и эндотелиальных клетках (Norwood et al., 2000) разрушение F-актина (действие цитохалазина D или латрункулина А) или стабилизация F-актина (приложение джасплакинолида или каликулина А) приводит к подавлению депо-зависимого входа Са"*. Агенты, разрушающие актиновые филаменты (цитохалазин D) и микротрубочки (нокодазол), ингибируют также емкостной вход Са"* в астроцитах типа 1 (Grimaldi et al., 1999). В эндотелиальных клетках легочной артерии крысы разрушение связи между белками цитоскелета спектрином и белком 4.1 приводит к подавлению индуцируемых тапсигаргином Са*+-сигналов и полному ингибированию токов через crac-канапы (Wu et al., 2001).

На перитонеальных макрофагах крысы нами показано, что агенты, нарушающие структуру микротрубочек (винбластин, колхицин, колцемид) и актиновых микрофиламентов (цитохапазины, фаллоидин), существенно уменьшают фазу мобилизации Са~" из депо и практически полностью подавляют депо-зависимый вход Са"", индуцированные ингибиторами эндоплазматических Са*-АТФаз тапсигаргином и циклопьязониковой кислотой (Крутецкая и др., 2001 а). Данные результаты могут свидетельствовать как в пользу модели «конформационного связывания», так и в пользу модели встраивания везикул в плазматическую мембрану.

Модели, предполагающие встраивание в плазматическую мембрану везикул, содержащих депо-зависимые Са2+-кяналы. Модели, описанные выше, основываются на представлении о том, что депо-зависимые Са~~~каналы

страница 46
< 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
(15.11.2019)