бета-Карбонилы, химия и нейробиология - Дуленко В.И.
ISBN 5-12-003118-8
Скачать (прямая ссылка):
синаптических мембран [359]. Представлены строгие доказательства
функциональной взаимосвязи Г AM Ка-ре центров с хлорными каналами [388]
Определено [385], что в культуре нейронов спинного мозга мышей одиночный
ГАМК-активируемыи хлорный канал имеет элементарную проводимость 15 -20
пСм и сред нее время жизни в открытом состоянии 18,3 мс. Предполагается
[390], что управляемые ГАМК-рецепторами хлорные каналы могут сущест
вовать в грех конформационных состояниях с элементарной проводимостью
24,14 и 4 пСм.
В присутствии диазепама (1-17 мкмоль/л) вызываемый ГАМК в нейронах
культуры спинного мозга ток увеличивается в три раза, хотя проводимость
одиночного канала не изменяется, а среднее время открытого состояния
каналов возрастает всего на 13 62 %. Следовательно, трехкратное
увеличение I'AMK-тока диазепамом обусловлено возрастанием частоты
открытий ГАМК-активируемых хлорных каналов [385], что соответствует
представлению о повышении бензодиазепино-выми транквилизаторами сродства
Рд-ГАМК к ГАМК. Влияние ГАМКв-агониста баклофена на нервные клетки не
потенцируется бен-зодиазепинами, что отражает отсутствие связи БДР с Рв-Г
АМК [391] Последние функционально не связаны с СГ-каналами, но
контролируют функцию потенциалозависимых Са5+ каналов в мембранах нервных
клеток [392,393].
Приведенные результаты позволяют предположить, что БДР, служащие
мембранным субстратом первичного действия их лигандов, яв ляются
участками аллостерического регулирования сродства в ГАМКд-рецепторах,
связанных с хлорными каналами Дадные, полученные методами препаративной
биохимии, подтверждают правильность этой модели и представляют
возможность рассматривать БДР в качестве ком понента надмолекулярных
мембранных структур, физически и функ ционально объединяющих субъединицу
аллостерического регулирования (БДР), собственно ГАМКд-рецептор и хлорный
канал.
В солюбилизированных детергентом белках, выделенных из си-наптосом
переднего мозга быков и крыс, метили [394] центры связы вания ГАМК Н-
мусцимолом, а центры связывания 1,4-бензодиаэепи-нов - эН-флушлраэепамом
После аффинной хроматографии белков обнаружено, что 3П-мусцимол- и 3Н-
флуннтразепамсвязывающие белки характеризуются пиками одинаковой
подвижности, т е связы-
94
вающие любой из указанных лигандов центры принадлежат одному бел ку.
Белок имеет консуангу седиментации 9,4 S стокксовский радиус
7.3 нм и молекулярную массу 200-220 кД. Белок связывает мусцимол {K(j -
11 нмоль/л), клоназепам и флунитраэепам (Я)/ соответственно 4 и Ю
нмоль/л) и ^Б-г/тег-бутилциклофосфоротионат (TBl'S), избира-I тельио
взаимодействующий с хлорным ионофором с Kd ~ 90 нмоль/л. ¦' Это лишь в
два-пять раз больше соответствующих констант для мембраносвязанного Рд-
ГАМК (БДР) хлоркапалыюго комплекса. Солюбилизированный б ежовый комплекс
содержит четыре субъединицы, из которых две фотоаффинно метятся 311-
флунтразепамом и имеют I кажущуюся молекулярную массу 53 кД, а другие две
связывают I 31 ( ГАМК ига 3Н-мусцимол и обладают молекулярной массой 57
кД (394,395].
Таким образом, Рд-ГАМК являются а2 (32-ояигомерами. Амино-киспотная
последовательность составляющих его белков установлена по
комплементарное(tm) кодирующих о- и /З-субь единицы ДНК. Связывающая *Н-
бензодиазепипы а-цепь содержит 456, а /3-цепь - 474 аминокислотных
остатка. Полная идентичность цепей составляет 35 %, а го-Имолorия
достигает 57 %. Каждая цепь содержит четыре гидрофобных домена, которые
пронизывают мембрану, и 16 траисмембрашшх спиралей тетрамера образуют в
совокупности стенку хлорного канала. И N-, и С-концевые
последовательности обеих цепей располагаются ¦ экстраклеточно, но участки
связывания ГАМК и бензодиазенииов ло 1 кализованы в большей N-концевой
области соответствующей цепи. Только ансамбль а- и /3-субъединиц
функционально полноценный, поскольку только инъекция в ооциты Xenopus
обеих мРНК, кодирующих | эти субъединицы, делает мембрану яйцеклеток
чувствительной к воздействию физиологических концентраций (0,3-1
мкмоль/л) ГАМК [396]. О том же свидетельствуют многочисленные факты
взаимной I аллостеричсской регуляции субъединиц, образующих Рд-ГАМК (БДР)
хлорканальные комплексы..
Аллостерическое взаимодействие ГАМК- и бснзодиазепинсвяэы-I вающих
центров проявляется в повышении сродства ГАМК кРд-ГАМК в присутствии
бензодиазегашов [381] и в весьма значительном (в 1,5-3,5 раза) увеличении
сродства 1,4-беизодиазепинов к БДР в присутствии ГАМК и ГАМКд-агонистов
[379, 380, 397, 398J. Взаимодействие г лигандов с ГАМК- и БДТ-
связывающими центрами аллостсрически регулируется также веществами,
взаимодействующими с канальным компонентом Рд-ГАМК-ЬДР-хлорионофорных
комплексов. Хотя хлори-? ды понижают сродство 3Н-ГАМК к рецепторвм [399],
ионы С " увели-[ чивают связывание меченых бензодиазешшов с мембранами
мозга [386, К 398]. Повышенное при действии ГАМК связывание 3Н-
флуиитраэепа-I ма еще больше возрастает в присутствии ионов СГ [397].
