Биологический каталог




Нейрохимия

Автор М.И.Прохорова, Н.Д.Ещенко, С.Ю.Туманова и др.

слот в белки зависит также от 1<о^ Са24*, Mg2+, что удалось установить

в опытах"на срезах мозга.

Лйпопротёиды, как известно, составляют основную массу серого и белого вещества мозга. Они характеризуются неодинаковой обновляемостью в различных отделах ЦНС. Так, наиболее интенсивной обновляемостью обладают лйпопротёиды серого вещества, затем следуют лйпопротёиды белого вещества Qonbimxjjojixmaрий, низкая обновляемость у липопротейдов спинного мозга и седалйстогр'нер^ было про-

вед^нго" изучение интенсивности обмена р^бенуклеопротсидов (РНП). Установлено, что РНП метаболи теск и _ более а к т и в н ы в се?ш^ен^тве больших полушарий. В седалищном нерве

они обновляются в среднем на 30—40% медленнее, чем РНП белого вещества больших полушарий, т. е. по метаболической активности в различных отделах ЦНС они сходны с лилопро-теидамн. Что же касается щелочно-растворимых белков, то их обнавляемость еще более низка, чем РНП. Так, щелочно-раст-воримые белки в сером веществе больших полушарий обновляются в 2,5—3,5, а в белом веществе и седалищном нерве — в 3,3 раза медленнее, чем РНП.

В настоящее время на основе большого экспериментального материала можно сделать вывод о том, что в головном мозгу совершенно отсутствуют Щ^тные^белки, а индивидуальные белки и белковые комплексы нейронов претерпевают непрерывную перестройку, связанную с их участием в функциональной деятельности нейронов и нейроглии. При этом наблюдаемые различия в интенсивности метаболизма отдельных фракций белков более отчетливо проявляются в тех случаях, когда они отличаются друг от друга и функционально, суммарная же скогдихг^^етабализма белковых молекул зависит" от интенсивности 2-х взаимно противоположных процессов, происходящих ВТГёйронах, а именно от биосинтеза и распада белка. Изменения в структуре белковых молекул, происходящие при а минировании и дезаминировании белков мозга, следует рассматривать как частичное обновление отдельных фрагментов белковой молекулы.

Таким образом, существовавшее в течение длительного времени деление белков на структурные — метаболически инертные — и функциональные белки, характеризующиеся высокой метаболической активностью, в настоящее время является условным, поскольку многие структурные белки выполняют ферментативные, регуляторные и транспортные функции. В то же время в мембранах существуют сложные белково-липидные, глико- и нуклеопротеидные и другие комплексы, осуществляющие сложные внутриклеточные функции. При этом уникальная структура нейронов обусловливает некоторые особенности биосинтеза белка в нервных клетках. Этот вопрос будет рассмотрен в следующем разделе,

6.6. МЕТАБОЛИЗМ БЕЛКОВ В СУБКЛЕТОЧНЫХ СТРУКТУРАХ НЕЙРОНОВ

Начиная с конца 50-х годов, особое внимание уделяется изучению субклеточных структур, поскольку они характеризуются отчетливо выраженной функциональной специфичностью. В частности, изучено содержание белков в различных субклеточных структурах головного мозга. Если условно суммарные белки гомогената мозга принять за 100%, то в различных субклеточных структурах нейронов содержание белка в % будет равно: в ядерной фракции 6,9±0,4; митохондрнальной (тяжелой) —

165

32,0±2,3; митохондриальной (легкой)—4,8±0,2; микросомаль-ной—5,9±0,2; растворимой — 19,9±0,6 и в надосадочной жидкости — 30,5 ±1,6.

Благодаря широкому применению дифференциального центрифугирования и метода радиоактивной индикации, в опытах in vitro и in vivo было показано, что в субклеточных структурах нейронов происходит с различной интенсивностью включение'меченых аминокислот и других предшественников, участвующих в биосинтезе белка. В настоящее иремя достаточно убедительно доказаны неоднородность состава и различия в метаболической активности белков в отдельных субклеточных структурах нейронов. Высокий уровень радиоактивности в структурных белках мембранных образований следует рассматривать как свидетельство того, что белки нервной ткани взрослых животных как растворимые, так и структурообразующие, постоянно находятся в динамическом равновесии.

Растворимые. белки_ субклеточных структур мозга, как^пра-в^1ж>7 являкн,ся.,метабшшч^ски более активными, по сравнению с <<нерастворн^ы^Ш^..й^лкамти,Однако степень метаболической активности у различных нерастворимых белков неодинакова. Так, например, нерастворимые белки, входящие в состав миелина, являются наиболее стабильными соединениями, в то время как нерастворимые белки рибосом, митохондрий, ядер, синаптосом характеризуются высокой метаболической активностью, причем, скорость обновления каждого индивидуального белка и белковых комплексов определяется выполняемой ими функцией. Как известно, в биосинтезе белка живых организмов особая роль принадлежит субклеточным структурам. Этот вопрос изучен достаточно полно в различных органах и тканях, особенно в печени. Однако участие субклеточных специфических структур нейронов в биосинтезе белка изучено недостаточно. Только в последние годы этот вопрос стал предметом углубленного исследования.

Биосинтез белка в рибосомальных фракциях нейронов

В настоящее время можно считать установленным, что у взрослых животных происходит непрерывное обновление бел-ков в нервной ткани, Основетыс этапы биосинтеза белка являются универсальными для тканей всех живых организмов, включая и нервную систему. Описание биосинтеза белка см. в учебниках: Ашмарин И. П. Молекулярная биология, 1977; Ле-нинджер. Биохимия, 1974. Схема биосинтеза белка н субклеточных структурах нейронов, исследованного многими авторами с применением меченых аминокислот представлена на рис. 23, 24. Клеточный аппарат нейронов, обеспечивающий биосинтез белка, обладает определенным резервом биосинтетической ак-

160

тивности, который в обычных условиях функционирования не используется. JB настоящее время деются достаточно .убедительные данныё7*р>6м^тр ^яУ^йрг^^ компартментализация аминркиедот и^

лартментвлиз^ция, по-видимому, имеет исключэтелы}р. большое значение в нейронах для (поддержания'"постряннргр и^притом высокого "метаболизма при различных функциональных состояниях нервной системы (см. гл. 7). На основании полученных

ДНК

РНК-полимераза ] Нуклеотиды

РНК^

Информации- I Граяспоргная пая РНК | РНК Рибосомная РНК

Аминоацил^ тРНК.У

РНК

Растущая полипе птидиа*»

Ядро

результатов в опытах in vivo ряд исследователей сделали вывод о том, что биосинтез белка происходит в рибосо-мальных гранулах, а затем синтезированные белки транспортируются в другие субклеточные элементы нейронов. Эта точка зрения, вероятно, применима только к растворимым белкам, которые синтезируются в рибосомальных гранулах и затем направляются к местам их функционирования. Однако трудно согласовать эту точку зрения со специфическими белками, которые локализованы в определенных субклеточных структурах нейронов. Было высказано предположение, что биосинтез структурообразующих белков нейрональных мембран происходит в местах их функционирования. Следовательно, «нерастворимые» белки (в воде, слабых растворах нейтральных солей, щелочей, кислот), как прав

страница 53
< 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 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87

Скачать книгу "Нейрохимия" (12.4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(24.10.2019)