Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Ашмарин И.П. -> "Молекулярная биология, избранные разделы" -> 135

Молекулярная биология, избранные разделы - Ашмарин И.П.

Ашмарин И.П. Молекулярная биология, избранные разделы — М.: Медицина, 1974. — 360 c.
Скачать (прямая ссылка): molekulyarnayabiologiya1974.djvu
Предыдущая << 1 .. 129 130 131 132 133 134 < 135 > 136 137 138 139 140 141 .. 164 >> Следующая

Регуляция транскрипции и некоторых других процессов через циклическую АМФ является одной из наиболее общих систем, распространяющихся не только на клетку, но и на многоклеточный организм в целом.
Так же, как и у бактерий, она является позитивной, так как цАМФ в конечном счете может активировать синтез мРНК, и относительно малоспецифичной, ибо активируются не какие-то
строго определенные единичные гены, а весьма разнообразные группы генов в разных тканях. Систему регуляции с участием цАМФ у бактерий, описанную в предыдущем параграфе, полагают эволюционным предшественником систем гормональной регуляции у высших организмов (Tomkins, Martin, 1970). Однако другие особенности цАМФ-системы многоклеточных не имеют аналогий у бактерий.
цАМФ действует как мощный активатор фосфорилирования гистонов и ряда других белков. Энзимы-протеинкиназы и, в частности, гистонкиназа, катализирующая фосфорилирование серино-вых остатков в гистонах, являются цАМФ-зависимыми. В отсутствие цАМФ протеинкиназы неактивны потому, что ассоциированы с высокомолекулярным белком-ингибитором (#-белок, м. в.—150 000). С ним и взаимодействует цАМФ, снижая его сродство к протеинкиназе, в результате чего последняя освобождается в активной форме (Kumon et al., 1972). Ничтожные концентрации цАМФ (10-7 М) достаточны для активации этого энзима. Особенно энергично фосфорилируются лизин-богатые гиетоны. Как уже указывалось, фосфорилирование значительно снижает способность гистонов тормозить транскрипцию, и, по-ви- , димому, это служит причиной (или одной из причин) дерепрессии. Интересно сопоставить этот механизм с тем, который описан выше применительно к бактериям. Там в основе действия цАМФ на транскрипцию также лежит изменение белка. Однако у бактерий это изменение обусловлено прямым аллостерическим эффектом, а у многоклеточных — фосфорилированием гистона после стимуляции гистонкиназы. Кроме того, комплекс цАМФ-ЦРБ стимулирует транскрипцию, воздействуя на ДНК, а у многоклеточных матрица, по-видимому, не затрагивается (Langan, 1968, 1969а, 1969b, с; Murthy et al., 1970)*. цАМФ стимулирует фосфорилирование не только гистонов, но и ряда других белков, меняя их энзиматическую активность и осуществляя таким образом регуляторные влияния на посттрансляционном уровне. Так именно активируется в конечном счете фосфорилаза гликогена и фосфофруктокиназа. Напротив, синтетазу гликогена цАМФ подавляет (Jost, Rickenberg,
1971).
В последнее время появились данные и о непосредственном влиянии цАМФ на трансляцию (Chong-Cheng, Oliver, 1972)—см. также в конце настоящего раздела.
Дерепрессия транскрипции под влиянием цАМФ, по-видимому, специфична лишь постольку,' поскольку в каждой высокодифференцированной ткани или группе клеток данной ткани лишь определенная небольшая доля генов может быть включена в транскрипцию, ибо остальные находятся в состоянии устойчивого,
1 Напомним, что у бактерий активирующее действие цАМФ на транскрипцию связывают не с фосфорилированием каких-либо белков, а с тем, что комплекс цАМФ-ЦСБ как-то изменяет матрицу в области промотора (высказывавшееся ранее предположение о фосфорилировании РНК-полимеразы не подтверждается, — de Crombrugghe et al., 1971),
практически необратимого подавления, закрепившегося еще в эмбриогенезе. Вообще же вопрос о преимущественной направленности действия цАМФ в разных клетках и тканях является очень трудным. Неясно, как именно координируются друг с другом в одной и той же клетке чрезвычайно разнообразные следствия изменения уровня цАМФ. Одновременная некоординированная активация всех перечисленных выше процессов должна, казалось бы, вызвать хаотические изменения обмена. Однако ограниченная проницаемость мембран^ для цАМФ позволяет предполагать не общеклеточные, а локальные изменения концентрации последнего. Возможно также, что различные клетки обладают ограниченным числом «точек приложения» действия цАМФ. Существование специфических белков-рецепторов этого нуклеотида, довольно хорошо изученных к настоящему времени, делает последнее предположение весьма вероятным. Наконец, особенного внимания заслуживают сообщения о наличии в клетках так называемых белков-модуляторов, которые в зависимости от целого ряда условий (концентраций субстрата, цАМФ, двухвалентных ионов металлов и т. п.) изменяют субстратную специфичность протеинкиназ и тем самым обеспечивают преимущественное фос-форилирование определенных белков. Модулятор из хвостовой мышцы рака выделен, очищен и оказался термостабильным кислым белком с молекулярным весом около 34000. Это еще не позволяет понять устройство всей системы регуляции, связанной с цАМФ, но, разумеется, является важным шагом вперед.
Выявлены механизмы, позволяющие клетке восстанавливать репрессию, снятую цАМФ, обнаружены фосфатазы, отщепляющие фосфат только от гистонов, но не от других белков.
В свою очередь уровень концентрации цАМФ зависит, во-первых, от активности энзима аденилциклазы, а последняя зависит от контакта клетки с внеклеточными регуляторами биосинтеза — гормонами и некоторыми другими биологически активными соединениями. Во-вторых, существует фосфодиэстераза, расщепляющая цАМФ. Ее наличие является очевидным условием динамической регуляции уровня цАМФ (Cheung, 1971).
Предыдущая << 1 .. 129 130 131 132 133 134 < 135 > 136 137 138 139 140 141 .. 164 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed