Обновление фосфатидилинозитола и вторые посредники
Страница 1

Наиболее широкораспространенными мишенями G‑белков являются аденилатциклаза и фосфолипаза С, ответственная за гидролиз фосфатидилинозитола. Модуляция адени-латциклазы приводит к изменению внутриклеточной концентрации сАМР, который, как известно, служит вторым посредником, влияя на множество внутриклеточных процессов. Одним нз последствий увеличения содержания сАМР является, например, стимуляция сАМР-зависимой протеинкиназы, которая в свою очередь фосфорилирует специфические белковые субстраты. Клетки содержат также два типа Са2 + – зависимых протеннки-наз, активируемых соответственно Са2 +-кальмодулином и Са2 + вместе с диацилглицеролом и фосфатидилсерином. Активность обеих этих кии аз регулируется вторыми посредниками, образующимися при деградации фосфатидилинозитола, которая во многих клетках инициируется путем G‑белокзависимой активации специфической фосфолипазы С. Установление механизма обновления фосфатидилинозитола и физиологической роли продуктов его деградации явилось главным достижением в выяснении роли гормонов и нейромедиаторов в осуществлении клетками их функций.

На долю фосфатидилинозитола приходится лишь 2–8% всех фосфолипидов, содержащихся в клеточных мембранах эукариот. Структура его полярной головки представлена на рис. 9.16. Этот стереоизомер называют миоинозитолом, поскольку впервые он был выделен из мышц. Небольшая часть фосфатидилинозитола фосфорилирована по положению 4 или по положениям 4 и 5. От 1 до 10% фосфатидилинозитола, присутствующего в мембране, приходится на долю фосфатидилинози-толбисфосфата, обозначаемого как PIP2 или Р1Р2. Этот компонент является, вероятно, первой мишенью для фосфатидили-нозитолспецифичной фосфолипазы С, которая активируется во многих клетках G‑белком. Последующий гидролиз приводит к быстрому распаду фосфатидилинозитола в плазматической мембране и кратковременному возрастанию количества продуктов распада. Например, во время активации тромбоцитов за 90 с деградирует половина общего пула фосфатидилинозитола. Продукты распада действуют как вторые посредники и участвуют во многих клеточных процессах. Исследование этой системы еще не закончено, но общая ее схема уже построена и представлена на рис. 9.16. Последовательность событий такова.

1. Начальными продуктами гидролиза PIP2 являются диацил-глицерол и ииозитолтрисфосфат. Диацилглицерол связан с мембраной, а 1Рз является растворимым компонентом. Обычно жирные кислоты фосфатидилинозитола представлены стеариновой кислотой в положении 1 и арахидоновой кислотой в положении 2 глицерола. Из мозга быка были выделены две разные фосфатидилииозитолспецифичные фосфолипазы С, но данные об их активации G‑белком in vitro отсутствуют.

2. 1Рз служит вторым посредником, и его основной функцией, по-видимому, является мобилизация Са2 +, аккумулированного в эидоплазматическом ретикулуме. Возможно, этот компонент путем прямого связывания открывает Са2 + – специфичные каналы в эидоплазматическом ретикулуме, что приводит к увеличению концентрации Са2 + в цитоплазме в несколько раз. Обычно концентрация свободного Са2+ в цитоплазме составляет 0,1 мкМ.

3. Специфическая кии аза превращает некоторое количество 1Рз в тетрафосфорилированный продукт 1Р4. Образуются также другие, в том числе циклические, фосфоинозитиды, и некоторые из них тоже имеют физиологическое значение.

4. Одним из ферментов, регулируемых Са2 +, является фосфолипаза С, которая при низкой концентрации Са2+ использует в качестве субстрата преимущественно PIP2, но при более высокой концентрации Са 2 +, по крайней мере in vitro, использует нефосфорилированиый фосфатидилинозитол. Возможно, это облегчает непосредственный быстрый гидролиз основной части фосфатидилинозитола, но так ли это – неясно.

Підпис:

5. Наиболее важным ферментом, активируемым Са2 +, является протеинкиназа С. Этот фермент локализован преимущественно в цитозоле до момента появления там диацилглице-рола и Са2 +. Затем в зависимости от присутствия фосфатидилсери-на он связывается с плазматической мембраной и активируется. Эффекты, сходные с действием диацилглицерола, оказывают форболовые эфиры, и протеинкиназу С часто рассматривают как рецептор этих соединений. Одним из признаков участия протеинкиназы С и фосфоинозитидной системы в клеточном ответе на присутствие агониста является дублирование эффектов агониста путем добавления форболовых эфиров, которые непосредственно активируют протеинкиназу С.

Страницы: 1 2


Естествознание Нового Времени. Научная революция XVII века. Классическая механика и экспериментальное естествознание
Эпоха получившая название «Нового времени», охватывает три столетия – XVII, XVIII и XIX века. В этом периоде основную роль сыграл XVII век – век рождения современной науки, у истоков которой стояли такие выдающиеся ученые, как Галилей и Ньютон. Галилео Галилей заложил основы нового механического естествознания. До него в науке движение ...

Синтез простого рецептивного поля
Схема организации поля была предложена ранее Хьюбелем и Визелем для объяснения происхождения корковых рецептивных полей. Схема имела преимущество: она базировалась на известных механизмах для объяснения того, каким образом нервная клетка может настолько избирательно отвечать на зрительные паттерны — такие как определенным образом ориент ...

Цикл развития ржавчинных грибов
Как пример разнохозяйственного ржавчинника с полным циклом развития обычно описывают один вид пукцинии (Pиcciпia gramiпis), вызывающий линейную ржавчину злаков. Весной развитие гриба начинается на листьях барбариса, где обнаруживаются небольшие гипертрофированные оранжевые участки ткани, пронизанные межклетным мицелием с гаусториями. Ми ...