Биологический каталог




Нейрохимия

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

сскрецию ацетилхолина, необходимо поступление ионов Са2+ внутрь пресинаптической облети синапса. Этот процесс носит активный характер и осуществляется при помощи специфического переносчика. Возможно, что переносчиком Са2+ являются фосфолипиды и ганглиозиды, так как установлено, что в состоянии покоя ион Са2+ связан с ганглиозидами и три-фосфоинозитидами. Вполне вероятно, что замещение Са2+ в анионных rpyft1tHpOBt//Г>\У^ Синаптические №yj пузырьки

> Пресинаптическая ' /мембрана

^инаптическая щ,р.ль

и И

тг

~w—

-.ергдатчика

I i it j i i!

JJ_Li_LL_!-L

Рис. 34. Схема выхода ацетилхолина из пресинаптических везикул в синаптическую щель.

Освобождение АХ из синаптических везикул возрастает при возбуждении. В период протекания нервного импульса выделяется от 100 до~300 квантов АХ. При подавлении синтеза эндо-

215

генного ацетилхолина количества его, находящегося в связанной форме, вполне достаточно для обеспечения 105 импульсов. Таким образом, согласно положению о выделении АХ квантами и везикулярной гипотезы его накопления и хранения можно заключить, что процесс нейросекреции АХ протекает аналогично тому, который происходит в ненросекреторных клетках. Процесс выхода АХ из пресинаитических везикул в синаптическую щель (изображается общепринятой схемой) представлен на рис. 34.

Механизм перехода освободившегося нейромедиатора изучен недостаточно. До настоящего времени не установлено, из каких химических соединений состоит синаптическая щель. Вполне возможно, что АХ проходит через синаптическую щель посредством простой диффузии. Достигнув постсинаптической мембраны, АХ вступает во взаимодействие с холинорецепто-рамй."

Холинорецепторы и их взаимодействие с ацетилхолином

Под холинорецептором (ХР) понимают участок постсинаптической мембраны, который представляет собой образования, построенные из специфических белков, соответствующих по .своей пространственной конфигурации молекулам нейромедиатора. Холинорецепторы в зависимости от чувствительности к холино-миметическим веществам мускарину или никотину подразделя-ются~тга М- и Н-холинорецепторы. Мускарин оказывает возбуж-д?юще~Гдеиствие на периферические М-холинорецепторы. Ввиду того, что он плохо проникает через гемато-энцефалический барьер, центральный эффект муокарина выражен довольно слабо. Никотин оказывает избирательное действие на чувствительные к нему холинорецепторы. В действии никотина на ХР различают две фазы: первую, которая характеризуется стимуляцией передачи возбуждения в никотинчувствитсльных синапсах, и вторую, при которой наблюдается угнетение возбуждения. Холп-номиметические вещества неодинаково воздействуют на М- и Н-холинорецепторы. Возможно, что это связано с тем, что М-и Н-холинорецепторы образованы различными по структуре белковыми компонентами. Для взаимодействия с М-холиноре-4' цепторами большое значение имеет пространственная конфигурация фармакологических веществ, тогда как на взаимодействие с Н-холинорецепторами стереоизомерия не оказывает существенного влияния.

К веществам, которые возбуждают преимущественно М-холинорецепторы, кроме мускарина относятся: ареколин, оксотре-морин, треморин и пилокарпин. К Н-холиномиметикам помимо никотина относятся такие растительные алкалоиды, как лобелии и цитозин, применяемые в клинике для стимуляции дыхания.

Исследования строения активных центров холинорецепторов

216

начались сравнительно недавно. В настоящее время полагают, что в составе холинорецептора имеются два активных участка — это анионный участок7~который соответствует катионной части ацетилхолина7~й гетерофильный участок, вступающий в контакт со сложноэфирной гругш'ирбвкой ацетилхолина (рис. 35). Мс-

Рис. 35. Схема строения холинорецептора и взаимодействия его с а ценил холин ом.

жду этими двумя участками имеется промежуток, равный расстоянию между катионной и эфирной частями ацетилхолина. Это расстояние равно 2,5—3,0 А или двум метиленовым группам. Анионный участок является более функционально значимым Ко сравнению с эстеразным участком. В создании отрицательного заряда принимают участие карбоксильные группы таких аминокислот, как аспарагиновая и глутаминовая. Снижение положительного заряда у атома азота в молекуле ацетилхолина снижает его медиаторное действие. При замене метальных радикалов на этильные также происходит снижение холи-номиметической активности вплоть до полного исчезновения.

Ацетилхолинэстераза, свойства и механизм инактивации ацетилхолина

В синаптической щели а^цетилхолин подвергается гидролизу с помощью ацетилхолинэстеразы (АХЭ, ацетилгидролаза ацетилхолина, КЧГ~3'.ТЛ.7) ^на холин и уксусную кислоту. АХЭ представляет собой белок с молекулярным весом от 18-104 до 33* 104. Каждая молекула АХЭ состоит из 30—50 активных участков, каждый из которых способен расщеплять от 70.000 до 350.000 молекул АХ в 1 мин. Это число характеризует активность каталитического центра АХЭ. Следовательно, молекула АХЭ в минуту расщепляет от 2 до 17 млн молекул ацетилхолина.

Ацетилхолинэстераза относится к числу аллостерических ферментов. В роли аллостерического эффектора выступает естественный субстрат — ацетилхолин, избыток которого снижает активность АХЭ. В последнее время с помощью аффинной хроматографии из головного мозга удалось выделить три фрак-

2\т

ции АХЭ, которые отличаются не только активностью и чувствительностью к ингибиторам, но и молекулярным весом.

При исследовании активности АХЭ в различных отделах головного мозга оказалось, что наибольшей активностью обладают. по^кр^ков1р1е_яд?а (500—гЗШ' м"г/г "в ча^ПВ сером ^веществе головного мозга активность АХ^бод^енем.л. 10 раз"превышает таковую^белом веществе. Установлено, что активность АХЭ увеличивается в ходе постнатального развития животного, наиболее резкое повышение наблюдается в период интенсивной миелинизации (более чем в 4 раза).

Во взаимодействии с АХ проявляется основная функция как ацетил'холинэстеразы, так и холинорецепторов. В связи с этим строение их активных центров имеет много общего. Так же как и у холинорецепторов, активный центр АХЭ состоит из двух групп — анионной и эстераз'нбй. ^Анионная группа, в состав которой входят такие аминокислоты, как аспарагиновая и глутаминовая, осуществляет ориентацию молекулы ацетилхолина относительно эстеразной группы АХЭ. В отличие от холинорецепторов в АХЭ основную функциональную нагрузку несет эстеразная группировка. Анионная и эстеразная группировки находятся друг от друга на расстоянии 2,5 А (рис. 36). Помимо

Анионный участок Эстеразныи участок

Рис. 36. Схема взаимодействия активного участка ацетилхолинэстеразы с ацетилхо

страница 69
< 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
(23.09.2019)