Биологический каталог




Механизмы внутриклеточной сигнализации

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

й исходный материал для синтеза физиологически активных соединений - простагландинов, лейкотриенов, тромбоксанов. Они, в свою очередь, способны эффективно модулировать разнообразные реакции в клетке (см. ниже).

(1,4,5)1Р3 дефосфорилируется под действием 5-фосфатазы до инозитол-1,4-дифосфата, (1,4) 1Р2, или наоборот, может фосфорилироваться до инозитол-1,3,4,5-тетракифосфата, 1Р4, при действии 3-киназы (Berridge, Irvine, 1984, 1989) (рис. 12).

Конечная стадия в цикле инозитолфосфатов - превращение инозитолмонофосфата (IP) в свободный инозитол, которое катализируется ферментом инозитол-1-монофосфатазой. Активность этого фермента блокируется ионами Li+. Именно этим объясняется эффективное лечение ионами LV маниакально-депрессивных психозов и некоторых других заболеваний нервной системы. Блокада литием инозитол-1-монофосфатазы замедляет синтез инозитола в организме и ослабляет протекающие в нейронах процессы, зависящие от метаболизма

фосфоинозитидов. Эффект Li+ специфичен; Li+ не действует на нормальнс функционирующие рецепторы, а "находит" и тормозит гиперактивные

рецепторы (Berridge, 1984, 1987, 1993; Berridge, Irvine, 1984, 1989).

Рис. 12. Фосфоинозитидный путь передачи сигнала и метаболизм

инозитолфосфата в клетках.

Активация агонистом мембранного рецептора (R) приводит к активации гетеротримерного G-белка (Gp) и последующей стимуляции полифосфоинозитид-специфической фосфолипазы С (PLC), которая катализирует гидролиз фосфатидилинозитол 4,5-дифосфата (PIP?) е образованием двух вторичных мессенджеров: инозитол-1,4,5-трифосфатг (1,4,5)1Рз, вызывающего мобилизацию Са2+ из депо, и диацилглицеролг (DG), активирующего протеинкиназу С. Минорным продуктом гидролиз? Р1Р2 является циклическое производное (1,4,5)1Р3, циклический (1:2,4,5)1Рз. (1,4,5)1Р3 дефосфорилируется под действием 5-фосфатазы (5Р) до инозитол-1,4-дифосфата (1,4)1Р2, или, наобораг, може! фосфорилироваться до инозитол-1,3,4,5-тетракифосфата, (1,3,4,5)IP4, пру действии 3-киназы (ЗК) (по Putney, 1997).

По-видимому, при передаче сигнала с помощью гидролиз? фосфоинозитидов пути внутриклеточной сигнализации могут раздваиваться. Это связано с тем. что гидролиз приводит к

образованию двух вторичных посредников: IP? и DAG.

Роли разных ветвей фосфоинозитидного пути передачи сигнала могут быть исследованы с помощью химических соединений, имитирующих действие 1Р3 или D.AG. Так, эффект DAG сходен с действием форболовых эфиров, активирующих протеинкиназу С. Форболовые эфиры выделены из масла семян восточноазиатского древесного растения Crotoh tiglium и обладают мощным канцерогенным действием - резко ускоряют инициацию опухолей канцерогенами. Сродство наиболее активного форболового эфира - TP А (12-0-тетрадеканоилфорбол-13-ацетата) к протеинкиназе С чрезвычайно высоко: значения соответствующих констант диссоциации комплекса достигают 60 пМ (Nishizuka, 1984, 1988). Действие 1Р3 имитируется кальциевыми ионофорами - А23187, иономицином.

Между ветвями фосфоинозитидного пути существует синергизм: форболовый эфир и Са24-ионофор инициируют деление ряда клеток. Фосфоинозитиды контролируют такие процессы, как секреция гормонов, транспорт ионов, размножение клеток (Benidge, Irvine, 1989; Berridge, 1993).

4.2.1. Структура и регуляция фосфолипазы С

Ключевой фермент фосфоинозитидного пути ФЛС идентифицирован во всех клетках млекопитающих, у растений и микроорганизмов. В тканях млекопитающих ФЛС представлена несколькими изоформами, которые различаются по мол. массе, изоэлектрической точке, рН-зависимости, первичной структуре (Crooke, Bennet, 1989; Rhee et al., 1989). Все известные к настоящему времени изоформы ФЛС разделяют на три основные группы: (3, у и 6. Однако внутри этих групп также выявляются различные изоферменты. Мол. массы изоформ ФЛС составляют: 150 кДа (ФЛС-pi), 145 кДа (ФЛС-у1), 85 кДа (ФЛС-61) (Rhee et al., 1989; Morris et al., 1990). У млекопитающих идентифицировано 10 изоформ ФЛС, включая четыре р, две у и четыре 5 изоформы. Первичная структура трех основных групп ФЛС сильно отличается друг от друга: в их аминокислотных последовательностях выявляются только два гомологичных домена - X и Y, состоящие из 170 и 260 аминокислот, соответственно. Эти X и Y участки формируют структуру каталитического центра фермента. Кроме того, все изоформы ФЛС содержат один или два РН-домена (pleckstrin-homology domains), которые представляют собой белковые модули нз 100 аминокислот. РН-домен обнаружен на N-терминальном участке, предшествующем X-домену, во всех трех изоформах ФЛС (Lee. Rhee. 1995). ФЛС-у содержит также дополнительный РН-домен, расположенный между Х- и Y-доменами. В изоформах Р и 5 каталитические Х- и Y-домены разделены короткой последовательностью из 50-70 аминокислот. В то же время, в ФЛС-у между Х- и Y-доменами находится дчинная последовательность из 400 аминокислот, включающая SH-домены (src-homology domains) - два SH2-flOMeHa и один SHj-домен. SH2- и БНз-домены представляют собой малые белковые модули из 100 и 50 аминокислот соответственно, участвующие в белок-белковых взаимодействиях. SHo-домен взаимодействует с белками, содержащими фосфорилированый остаток тирозина, включенный в специфическую последовательность аминокислот. БНз-домен связывается с короткими аминокислотными последовательностями, содержащими пролин, присутствующими, например, в белках цитоскелета (Lee, Rhee, 1995).

Большое разнообразие изоформ ФЛС и их сложная структура свидетельствуют о существовании различных путей регуляции этой ключевой реакции обмена фосфоинозитидов. Установлено по меньшей мере два механизма активации гидролиза фосфоинозитидов: путем тирозинового фосфорилирования и с участием G-белков (Morris et al., 1990; Rhee, 1991; Rhee, Choi, 1992; Nishizuka, 1995). Рецепторы большинства гормонов, повышающих [Са2т]„ сопряжены с ФЛС с помощью G-белков, а рецепторы факторов роста активируют ФЛС путем тирозинового фосфорилирования. у-изоформы ФЛС активируются рецепторными или цитопла

страница 8
< 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
(24.10.2019)