Биологический каталог




Механизмы внутриклеточной сигнализации

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

став большого сигнального комплекса, локализованного в кавеолах. Комплекс включает: Trpl, гетеротримерный G-белок (Gq/|i), 1Р3-рецептор, кавеолин-1 (Lockwich et al, 2000) (рис. 43).

В последнее время клонирован Са2+-транспортирующий белок (СаТ1), обеспечивающий транспорт Са~+ в эпителиальных клетках кишечника (Peng et al, 1999) CaTl имеет структурное сходство с trp-семейством ионных каналов (рис. 44). Также как и trp-бедки, CaTl содержит б трансмембранных сегментов и анкирин-подобные домены на цитоплазмтическом N-конце (Peng et al., 1999).

Рис. 42. Влияние реорганизации актиновых филаментов на локализацию ТгрЗ-содержаше! о сигнального комплекса.

i) ТгрЗ-сигнальный комплекс локализован в кавеоле. В состав мультимолекулярного комплекса входит: фосфолипаза С , гетеротримерный G-белок (Gq,n), ТгрЗ, 1Р3-рецептор, SERCA Са2*-АТФаза, кавеолин-1, эзрин.

н)При воздействии каликулина А происхдит конденсация кортикального актина; кавеола, содержащая сигнальный комплекс, отшнуровывается от плазматической мембраны и интернализуется в клетку. Связь между ТгрЗ и 1Р3-рецептором сохраняется.

iii) Агенты, вызывающие деполимеризацию актина (цитохалазин В), препятствуют интернализации кавеолы (по Lockwich et al., 2001).

Обнаружено, что CaTl, экспрессированный в яйцеклетках китайского хомячка, проявляет уникальные биофизические характеристики crac-каналов (Yue et al, 2001). Также как и crac-канал, CaTl имеет высокую селективность для Са2+, блокируется лантаном, инактивируется при повышении [Са-*];, активируется при пассивном и активном опустошении Са"+-депо, в бескальциевой среде пропускает одновалентные катионы, проводимость одиночного канала для Na+ 42-58 пСм. Предполагают, что CaTl придставляет собой пору (или часть поры) сгас-канала (Yue et al, 2001).

Воете и соавторы (Voets et al, 2001) провели сравнение биофизических и фармакологических характеристик CaTl, экспрессированного в клетках почки эмбрионов человека (НЕК-293), и эндогенного сгас-канала в RBL-клетках крысы. Авторы подтвердили сходство функциональных характеристик CaTl и сгас-канала, однако обнаружили и ряд отличий. Так, в отличие от crac-каналов, CaTl активируется, а не ингибируется блокатором 1Р3-рецепторов 2-аминоэтоксидифенилборатом; ингибируется потенциал-зависимым образом внутриклеточными ионами Mg"+. Эти данные свидетельствуют о том, что поры CaTl и сгас-канала не являются полностью идентичными (Voets et al, 2001).

1Г,В

fsliriuitr Mttrr

\

Рис. 43. Локализация Trpl-содержаще! о сигнального комплекса в кавеоле.

R - рецептор: G - G-белок; PLC - фосфолипаза С; Р1Р2 -фосфатидилинозитол-4, 5-дифосфат; IP3R - 1Р3-рецептор; А -анкирин-подобный домен белка Trpl. Стрелкой с вопросом показано взаимодействие между 1Р3-рецептором и Trpl-белком (по Lockwich et al, 2000). Клонирование гомологов trp-белков у млекопитающих ознаменовало новый период в выяснении молекулярных основ емкостного входа Са"* в клетки. Однако несмотря на впечатляющие успехи, достигнутые в изучении белков trp-семейства, роль гомологов trp у млекопитающих в осуществлении депо-зависимого входа Са"+ остается неясной. Можно надеяться, что использование комплекса молекулярно-биологических и биофизических методов будет способствовать идентификации депо-зависимых Са"-каналов, а также выяснению их физиологической значимости. Установление субъединичной структуры депо-зависимых Са~+-каналов может быть также полезным для выяснения природы сигнала от опустошенных Са"*-депо, так как депо-зависимый Са-4-канал является мишенью для этого сигнала.

Рис. 44. Топология в мембране CaTl-белкя, имеющего структурное сходство с trp-белками (Peng et al., 1999).

5.3.2.5. Функциональная роль депо-зависимого входа Са2+

Емкостной вход Са~Р является главным, если не единственным, механизмом регулируемого входа Са"+ в "классических" невозбудимых клетках, таких как эпителиальные клетки и клетки крови. Депо-зависимый вход Са"Р играет ключевую роль во многих процессах клеточной сигнализации: восполнении опустошенных внутриклеточных Са2т-депо; генерации Са2+-осцилляций и Са2~-волн; регуляции активности ферментов, таких как аденилатциклаза и фосфолипаза А2; регуляции процессов фототрансдукции в фоторецепторах Drosophila; активации процессов митогенеза в лимфоцитах и фибробластах; регуляции роста и дифференцировки клеток; активации апоптоза. В клетках крови депо-зависимый вход Са"* имеет принципиальную значимость для выполнения многих важных функций, таких как секреция и хемотаксис (Putney, 1997, 2001).

5.3.2.6. Возможная роль депо-зависимого входа Са2+ в различных патологических процессах

В настоящее время известно мало патологических состояний, которые связаны с нарушением депо-зависимого входа Са* . Так, показано, что в Т-лимфоцитах, выделенных из больных наследственной формой иммунодефицита, мобилизация Са*т из депо происходит нормально, а депо-зависимый вход Са"т не наблюдается (Partiseti et al, 1994; Le Deist et al, 1995). Как неоднократно отмечалось, длительное повышение [Са2+], токсично для клеток. Поэтому агенты, которые увеличивают емкостной вход Са"+ прямо или опосредованно (вызывая мобилизацию Са-* из депо), оказывают пагубное влияние на функционирование клеток. Существует большое количество данных о роли депо-зависимого входа Са"+ в программируемой гибели клеток (апоптозе). Показано, что длительная (в течение 10-18 часов) обработка клеток ингибиторами Са"+-АТФаз тапсигаргином и циклопьязониковой кислотой, активирующими депо-зависимый вход Са_т, приводит к апоптозу (Tsukamoto. Kaneko, 1993; Bian et al, 1997). Блокаторы Ca*~-каналов предотвращают апоптоз. Обнаружено также, что тапсигаргино-подобный эффект могут иметь многие токсины, продукты окружающей среды, такие как трибутилтин (Chow et al, 1992). Например, полициклические ароматические соединения, образующиеся при сгорании топлива, являются ингибиторами Са"+-АТФаз и действуют подобно тапсигаргину. Эти агенты являются карциногенами и иммунодепрессантами (Davila et al, 1995

страница 51
< 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)