Биохимия мембран. Эдоцитоз и экзоцитоз. Том 2 - Болдырева А.А.
Скачать (прямая ссылка):
трансформация в Na-канал Изнутри: избыток Са2+ Извне: тетраэтилам-
моний (5 мМ); 1,4-ди-аминопиридин (<0,1 мМ)
Извне: фенциклидин
Извне: амилорид
(0,1 мМ); 2, 4, 6-три-аминопиридин, тетра-этиламмоний, 4-амино-пиридин
Извне: апамин, хинин, тетраэтиламмоний
Извне: вератридин, ба-трахотоксин, аконитин, граянотоксин Извне
(модификация воротного устройства): пептидные яды скорпиона, актиний
Изнутри: Са-кальмо-
дулинзависимое фосфо-рилирование Извне: 1,4-дегидропи-
ридины (Вау& 8644, CGP 28392)
Изнутри: цАМФ-зави-симое фосфорилирование
Изнутри: альдостерон
Извне: 4-аминопири-
дин
Изнутри: Са2+, воз-
можно Са-кальмодулин-зависимое фосфорилирование
74
Инактивация Ка, К-АТФазы плазмалеммы при возбуждении приводит к снижению
трансмембранного потенциала, а значит, к триггерному эффекту: к еще
большему открытию ионных каналов или к удлинению временных сроков
"открытого" состояния ионных каналов, к увеличению входа ионов Са и к
запуску процесса экзоцитоза. Многочисленными опытами установлено, что
уабаин - блокатор Na, К-насоса - индуцирует секрецию различных медиаторов
и гормонов. Инактивация Na, К-АТФазы при возбуждении может происходить
либо вследствие структурных перестроек, фазовых переходов в мембранах,
либо путем воздействия изнутри на плазмалемму внутриклеточных
регуляторных систем (цАМФ, ионы Са - кальмодулин и др.), "включающихся"
на ранних этапах процесса возбуждения, деполяризации мембран.
Многочисленными опытами доказана исключительная зависимость экзоцитоза от
ионов Са во внешней среде. Удаление Са2+ из среды или добавление в среду
Са-комплексона - ЭГТА или ингибиторов Са-каналов (см. табл. 7) приводит к
резкому торможению или практически полному прекращению Са-зависимой
секреции медиаторов нервными окончаниями и гормонов железистыми клетками.
Ионофоретическое введение Са2+ в гигантский аксон кальмара в концентрации
1-10 мкМ при отсутствии деполяризующих воздействий индуцирует процесс
секреции ацетилхолина путем экзоцитоза. Электрофизиологиче-ский анализ
секреции ацетилхолина в нервно-мышечных синапсах показал, что в состоянии
покоя (без деполяризации мембран) также происходит Са-зависимая секреция
медиатора путем экзоцитоза, а секретируемый ацетилхолин генерирует в
пост-синаптической мембране мышц так называемый миниатюрный потенциал. В
этом случае экзоцитоз индуцируется случайным (по типу броуновского
столкновения частиц) контактом синаптических пузырьков с пресинаптической
мембраной, а кроме того, и достаточно "закономерным" контактом,
индуцируемым локальным накоплением Са2+ в примембранной области за счет
постоянного, хотя и небольшого входа Са2+ в клетку из внешней среды, и
локального высвобождения Са2+ из внутриклеточных депо хранения.
При стимуляции клеток химическими агентами (медиаторы, гормоны), т. е.
при взаимодействии лиганда с рецепторами могут открываться химически
возбудимые Са-каналы, которые далее способствуют накоплению ионов Са в
клетке и запуску секреторного процесса. Указанные Са-каналы
контролируются циклом фосфатидной кислоты в мембране. При
лигандрецепторном взаимодействии активируется обмен фосфоинозитидов
плазмалеммы, при этом образующаяся фосфатидная кислота может выступать в
роли Са-ионофора.
Может ли быть достаточным фактором индукции секреторного процесса лишь
накопление Са2+ в клетке при возбуждении? Исследования последних лет
указывают, что этого условия не-
75
'достаточно для запуска экзоцитоза. Уже ранние исследования ¦60-70-х
годов указывали на биохимическую основу многостадийного секреторного
процесса: зависимость от температуры,
биоэнергетических процессов. Главным достижением этой серии работ явилось
строгое доказательство необходимости еще одно-то индуктора экзоцитоза
помимо микромолярных концентраций •Са2+ - миллимолярных концентраций Mg-
АТФ. Блокаторы ¦окислительного фосфорилирования, ингибиторы гликолиза и
дыхания прекращают экзоцитоз во многих клетках.
Ясно, что необходимость Mg-АТФ для многих стадий экзоци-тоза диктуется
двумя обстоятельствами: либо тратой Mg-АТФ как субстрата некоей АТФазы,
либо тратой Mg-АТФ как косуб-страта протеинкиназы, фосфорилирующей
определенные белки и ферменты в цепи стадии экзоцитоза. Данная трата АТФ
после возбуждения нервных окончаний восполняется компенсаторной реакцией
- значительным усилением дыхания, окислительного фосфорилирования и
гликолиза. Таким образом, процесс деполяризации мембран терминалей наряду
с тратой АТФ на экзо-•цитоз синхронно включает и компенсаторный процесс -
синтез АТФ в митохондриях и цитоплазме за счет гликолиза.
Более подробный анализ работ последних лет указывает на то, что
химическими индукторами экзоцитоза являются ионы <2а, Mg-АТФ, кольмодулин
и цАМФ. Интересные опыты проведены с изолированными клетками мозгового
слоя надпочечников. При помощи краткосрочной электростимуляции суспензии
¦или краткосрочной обработки клеток детергентами в низкой •концентрации
(сапонин, дигитонин) осуществляли "электрический" или "химический" пробой
