Биологический каталог




Нейрохимия

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

поненты аксоплазматического тока — со скоростью до нескольких сотен миллиметров в день и медленно передвигающиеся— со скоростью от 1 до 30 мм в день. Для лейцина, напри-" мер, было показано, что он ассоциируется с быстропередвигак> щимися компонентами аксоплазматического тока.

Таким образом, аминокислоты в нервной ткани находятся в"! динамическом состоянии, и активные транспортные процессы играют большую роль в контролировании содержания и распре-; деления метаболитов.

75. ОЛИГОПЕПТИДЫ НЕРВНОЙ ТКАНИ (НЕЙРОПЕПТИДЫ)

В последние годы исключительно возрос интерес исследователей к контролированию важнейших функций мозга с помощью пептидных факторов. Открыто много пептидов, способных в очень низких концентрациях воздействовать на нервную ткань, выступая в качестве модуляторов^'ряда функций, а также нен-ромедиаторов, гормонов~а1паЛьг1тиков. Олигопептиды в ряде случаев могут изменять поведенческие реакции животных, выявляется роль этих соединений в механизмах памяти. Иоследова-

199

ния нейронально активных пептидов еще находятся в начальной стадии, поэтому отсутствует классификация пептидов, неясен в большинстве случаев вопрос о происхождении нейропептидов — являются ли они результатом деградации белковых молекул или синтезируются de novo. Открываются все новые и неожиданные аспекты функциональной роли этих соединении.

Гистидннсодержащие пептиды мозга

Группу этих пептидов представляют дипептиды карнозин (р-аланилгистидин), ансерин (р-аланил-Ы-метилгистидин), гомо-KapHQ3HH '(у-аминобутирил-1-гистидин) и гомоансерин (у-ами-нобутирил-/,-метилгнстидин). Гомокарнозин~и гомоансерин являются относительно специфичными дляЗ^кани мозга, что, вероятно, связано с большим содержанием ГАМК в общем пуле свободных аминокислот мозга, в то время как карнозин и ансерин, открытые Гулевичем и сотрудниками в 30-х годах, преимущественно представлены в мышцах. В отношении распределения гомокарнозина в различных отделах мозга в литературе имеются противоречия. Из мозга крысы был выделен фермент гомокарнозин^арнозннсинтетаза — ферментативная система» ответственная за синтез обоих пептидов. ГАМК является конкурентным ингибитором синтеза карнозина.

Гомоансерин был выделен из мозга быка, его концентрация составляет 1 мг/кг свежей ткани. Синтез гомоансерина с участием карнозинметилтрансферазы показан в мозгу морской свинки и крысы. Физиологическая роль гистидинсодержащих дипептидов в мозгу только начинает проясняться. Эти дипептиды обнаруживаются в основном в возбудимых тканям. Полагают, что гомокарнозин может быть ингибиторным медиатором в мозгу или неактивной формой ГАМК. Недавно представлены убедительные доказательства того, что карнозин является трансмиттером в первичных сенсорных путях и главным образом в обонятельном нерве.

Гамма-глутамилпептиды мозга

В головном мозгу позвоночных представлена значительная группа низкомолекулярных у-глутамилышх пептидов: y-L-глута-

мил-?-глутамат, у"?~глУтамил~^~глУтамин» у~^~глУтамил"^"гли~ цин, у-?-глутамнл-?-аланин и др. Возможно, что все эти пептиды образуются в ходе цикла синтеза и деградации глутатиона (у-^глутамил^-цистеиннл-^глицин) — пептида , широко распространенного во всех тканях. Трипептид глутатион ответствен за 1/3 немакромолекулярного (кислотно-экстрагируемого) азота и около 95% всех сульфгидрильных групп в мозгу. Цикл превращений его включает 6 ферментативных реакций (рис. 33).

200

Фермент угглУт^милтР^нспептвдаза^ переносит у-глутамкльную группу глутатиона на различные аминокислоты, образуя у:глу-тамилпептиды по схеме

Глутатион + Аминокислоты 7-Глутамиламинокислоты + Цнстеинилглинип

у-Глутамилпептиды были выделены из многих тканей, но наиболее широко они представлены в мозгу. Цикл может функционировать почти со всеми имеющимися в мозгу кт^лота^!^ исключением пролина. Наиболее интересным и ключевым фер-~ ментом этого цикла является у-глутамилтранспептидаза, прочно

Внеклеточное поостранство Аминокислота

Мембрана клетки '

клетки ^УУУ/] У~ ГлугвмилгиАнспе^пилязн ' - ' У-,-

Внутриклеточное пространство, у-Глутамиламннокислота--!Ч1истейкилгпицин

—*¦ Гли айн

у - / л\тамнлцнклотранссрергза

Аминокислота Цисте/н ^/^-^ АДФт Фм

у - Сшу та ? нлин?№ m Син тег а за

Ъ~ Оксопролин

/

АТФ

Рис. 33. Гамма-глутамильный цикл (A\aister, 1973).

связанная с клеточной мембраной. Этот энзим способен переносить у-глутамильную группу глутатиона, находящегося внутри клетки, на аминокислоту, находящуюся с наружной стороны мембраны, и освобождать образующийся дипептид внутри клетки. Таким образом, у-глутамилтранспептидазная реакция является одним из механизмов транспорта аминокислот. Затем уже внутри клетки у-глутамилпептид при участии следующего фермента этого цикла—у-глутамилциклотрансферазы—высвобождает аминокислоту и образует 5-оксопролин, который при участии 5-океопролиназы превращается в глутаминовую кислоту. В то же время цистеинилглициновый остаток глутатиона при участии пептидазы распадается на 2 аминокислоты (см. рис. 33). Глутаминовая кислота вновь конденсируется с цпетеином прн участии у-глутамилцистеинсинтетазы, образуя у-глутамилцисте-ин. В ходе следующей, глутатионсинтетазной реакции, происходит присоединение глицина к дипептиду углутамилцистеину и образуется трипептид глутатион. Майстер и сотр. обнаружили все ферменты этого цикла в мозгу и других тканях и показали

201

функционирование его in vivo. Исследуя ингибиторы 5-оксопро-линазы, они установили накопление 5-оксопролипа у животных. Более того, авторы обнаружили группу больных, которые эхе-кретируют 25—50 г. оксопролина в день, в то время как обычная норма — несколько мг. У этих больных оказалось наследственное заболевание, связанное с функционированием у-глута-мильного цикла. Майстер обнаружил блокирование глутатион-еинтетазы в эритроцитах этих больных, а также в культивированных фибробластах, полученных от этих больных, у которых наблюдалась гемолитическая анемия и ментальные расстройства.

Роль глутатиона не ограничивается участием в транспорте аминокислот через плазматическую мембрану; глутатион, как известно, является мощным окислительно-восстановительным буфером. При участии глутатиона дисульфиды восстанавливаются до тнолов с окислением глутатиона до дисульфидной формы (Г—S—S—Г)

R—S-S-R' + 2r-SH <-» R-SH + R'—SH + Г—S—S—Г\

Окисленный глутатион может затем быть снова восстановлен при участии НАДФНг

Г-S-S-r-f НАДФН + Н+ -* 2Г-5Н + НАДФ+

Кроме перечисленных функций глутатион способен связывать тяжелые металлы, а также восстанавливать Н2О2

2Г—SH + H2Oa - Г-S-S—Г + 2Н20.

Глутатион может также быть кофактором ряда энзиматнческих реакций, таких как глиоксилазная и др.

N-ацетилированные нейропептиды

Характерной особенностью метаболизма нервной ткани является наличие в ней ряда ацетилированных аминокислот и низкомолекулярных пептидов, которые являются либо специфичными для нервной ткани, либо содержатся в ней в наибольших количествах. Наиболее распространенными ацетилированными аминокислотами, которые входят в состав низкомолекулярных пе

страница 64
< 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
(18.11.2019)