Биологический каталог




Механизмы внутриклеточной сигнализации

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

стационарно локализованы в плазматической мембране. Однако некоторые авторы (Fasolato et al, 1993: Somasundaram et al, 1995) предполагают, что активация емкостного входа Са" может являться результатом встраивания в плазматическую мембрану везикул, содержащих депо-зависимые Ca''-канапы. Эта идея была выдвинута в качестве возможного объяснения участия малых ГТФ-связывающих белков в активации депо-зависимого входа Са"~, так как известно, что такие белки (типа rab) играют ключевую роль в регуляции опосредуемого мембранными везикулами транспорта белков (Batch, 1990). Кроме того, на мегакариоцитах крысы показано, что антималярийный агент примахин, ингибирующий везикулярный транспорт, блокирует емкостной вход Са"* (Somasundaram et al, 1995). Авторы предполагают, что когда Са2+-депо заполнены, депо-зависимые Са*1-каналы находятся в эндомембранном компартменте под плазматической мембраной. При опустошении депо, депо-зависимые Са~+-каналы транспортируются в составе везикул от этого компартмента к плазматической мембране. При слиянии везикул с плазматической мембраной и встраивании в нее Са"*-канатов наблюдается активация емкостного входа Са"+.

Примахин блокирует активацию входа Са"*, предотвращая, по-видимому, образование везикул, содержащих депо-зависимые Са"+-канапы (Somasundaram et al, 1995). В соответствии с этой моделью, в последнее время показано, что ингибирование везикулярного транспорта при воздействии бафиломицина приводит к уменьшению емкостного входа Са"+ в эмбриональные клетки сирийского хомячка и последующему апоптозу (Jayadev et al, 1999). Обнаружено также, что для активации депо-зависимого входа Са2" в ооциты Xenopus необходим белок SNAP 25, участвующий в везикулярном транспорте (Yao et al, 1999).

Модели депо-зависимого входа Са"\ описанные выше, не следует, вероятно, рассматривать как взаимоисключающие. Истинный механизм депо-зависимого входа Са2"' может, по-видимому, включать элементы всех разновидностей моделей, как это предполагается в модели связывания по типу секреции.

Модель связывания по типу секреции (secrction-likc coupling model). Данная модель предполагает прямое физическое, но обратимое связывание внутриклеточного Са"* депо с плазматической мембраной путем подтягивания депо к мембране (Patterson et al, 1999; Yao et al, 1999; Rosado, Sage, 2000a; Rosado et al, 2000). Транслокация ЭР к плазмапемме регулируется примембранным цитоскелетом. Данная модель основывается на данных о том. что стабилизация кортикального актина при действии джасплакинолида или ингибитора фосфатаз каликулина А препятствует связыванию ЭР с Са~'-канатом в плазматической мембране и приводит к ингибированию депо-зависимого входа Са~+ (Patterson et al.. 1999; Rosado et al, 2000; Rosado. Sage 2000a). Разборка кортикального актина при воздействии цитохалазина Д восстанавливает связь между ЭР и плазмапеммой и активирует вход Са-' (Patterson etal., 1999).

Рис. 39. Модель связывания по типу секреции (secretion-like coupling model) для емкостного входа Ся~~ в тромбоциты человека.

Опустошение Са~*»депо вызывает транслокацию и связывание с плазмапеммой малых G-белков семейства Ras. Активированные Ras белки вызывают полимеризацию актиновых филаментов, способствующую транспорту ЭР к плазматической мембране. В процессах внутриклеточного транспорта участвуют также Arf белки, относящиеся к семейству Ras белков. Кроме того, Ras белки могут активировать фосфоинозитид-специфические киназы (PI3-kinase and P14-kinase), которые также могут индуцировать реорганизацию актиновых филаментов. Реорганизация примембранного цитоскелета способствует связыванию между 1Р5-рецептором в мембране ЭР и депо-зависимым Са~'-канапом в плазматической мембране (по Rosado, Sage, 2000а).

Данная модель была подтверждена на тромбоцитах человека (Rosado et al., 2000; Rosado, Sage, 2000a). В соответствии с моделью связывания по типу секреции, предложенной для тромбоцитов. опустошение Са~+-депо вызывает транслокацию и связывание с плазмапеммой малых G-белков семейства Ras (рис. 39). Активированные Ras белки вызывают полимеризацию актиновых филаментов, способствующую транспорту ЭР к плазматической мембране. Кроме того, Ras белки могут активировать фосфоинозитид-специфические киназы, которые также могут индуцировать реорганизацию актиновых филаментов. Реорганизация примембранного цитоскелета способствует связыванию между 1Р3-рецептором в мембране ЭР и депо-зависимым Са**-каналом в плазматической мембране (Rosado et al, 2000; Rosado, Sage, 2000a) (рис. 39).

С помощью методов иммунопреципитации показано, что прямое физическое взаимодействие между trpl-белком (функционирующим как депо-зависимый Са"+-канап) и 1Р3-рецептором наблюдается только в тромбоцитах с опустошенными Са~"-депо, а не в контрольных клетках (Rosado, Sage, 2000с). Эти данные согласуются с моделью связывания по типу секреции, в соответствии с которой реорганизация актиновых филаментов приводит к транслокации ЭР к плазмалемме и способствует взаимодействию 1Р3-рецепторов и депо-зависимых Са"'-каналов.

5,3.2.3. Биофизические характеристики и механизмы регуляции депо-зависимых Са2+-каналов

Биофизические характеристики депо-зависимых Са"'-каналов исследованы с помощью метода пэтч-кламп в конфигурации "whole cell" в целом ряде невозбудимых клеток. Ток, текущий через депо-зависимые Са"*-каналы, обозначают lc,ac (calcium-release-activated calcium current) (Hoth, Penner, 1992, 1993). Лучше всего охарактеризованы сгас-каналы в тучных клетках (Hoth, Penner, 1992, 1993), лейкемических базофилах линии RBL-2H3 (Parekh, Penner, 1996, 1997) и Т-клетках линии Jurkat (Zweifach, Lewis, 1993; Lewis, Cahalan, 1995). icrac имеет свойства входящего выпрямления, активируется при гиперполяризации мембраны и имеет потенциал реверсии более положительный, чем +50 мВ. Эффект входящего выпрямления, по-видимому, обусловлен блокированием каналов внутриклеточными ионами Mg"* (Kerschbaum, Cahalan, 1998).

Так же, как потенциал-зависимые Са"+-каналы, сгас-каналы х

страница 47
< 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)