Биохимия мембран. Рецепторы клеточных мембран. Том 4 - Кульберг А.Я.
Скачать (прямая ссылка):
фактора роста 1. Сегменты находятся в участках цепи с исключительно
высоким содержанием остатков пролина и цистеина. Так, второй из
представленных сегментов цепи расположен в районе, в составе которого
обнаруживается 14 остатков пролина и 20 остатков цистеина. Этот район из
137 остатков непосредственно примыкает к внутримембранной (гидрофобная)
части молекулы рецепторного белка. На этом основании можно заключить, что
шарнирный участок расположен на границе между внеклеточной и
внутримембранной частями рецептора. Он может иметь исключительное
значение для обеспечения вращательной свободы движений внеклеточной части
рецептора относительно его фиксированного в мембране участка. Нет
необходимости специально доказывать, сколь это обстоятельство может быть
значимо для эффективного связывания лиганда и "сшивания" последним двух
соседствующих в мембране молекул рецептора.
Наличие в рецепторньйх белках шарнирных участков, богатых остатками
пролина, можно установить и на основании методов иммунохимического
анализа. Установлено, что часть антител, появляющихся у кролика в ответ
на иммунизацию очищенными препаратами Fcy-рецепторов лимфоцитов и
макрофагов (связывающих агрегированный IgG), реагирует с очищенным
коллагеном и коллагено-подобной частью молекулы одного из белков системы
комплемента - Clq. Показано, что антигенное сходство Fcy-рецепторов
лимфоцитов и макрофагов обеспечивается именно этими участками их молекул,
в то время как лигандсвязывающие участки различаются по своему
антигенному строению (И. М. Сычева и др., 1984, 1985).
На основании приведенных выше данных можно предположить, что шарнирные
участки содержатся в каждом рецепторном белке и имеют определяющее
значение для реализации его функции. Накоплению фактических данных по
этому вопросу могут способствовать, в частности, данные, полученные с
использованием ферментов, расщепляющих коллаген и подобные ему по
строению белки. Так показано, что a-цепи рецептора инсулина чувствительны
к расщеплению эластазой (J. Massague et al.,
1981). Действительно, в этой цепи рецептора инсулина высоко содержание
остатков пролина и цистеина (A. Ulrich et al., 1985).
Другие проблемы, касающиеся первичной и пространственной структуры
клеточных рецепторов, рассматриваются в следующих разделах настоящей
книги.
1 Полная аминокислотная последовательность этого рецептора, предсказанная
на основании изучения кДНК для этого белка, описана A. Ulrich и
сотрудниками (1984).
21
1.4. Функциональные свойства клеточных рецепторов
Многообразие рецепторов как по специфичности, так и по эф-фекторным
свойствам создает трудности в описании их наиболее общих функциональных
свойств, характеризующих рецепторы как определенный класс биологически
активных макромолекул. Данные последних лет (P. Gordon et al., 1980-1982;
J. Carpenter, 1984) позволяют заключить, что общим свойством клеточных
рецепторов, от которого зависит реализация их биологических функций,
является их способность перемещаться с клеточной поверхности во
внутренние части клетки.
Интернализация./Первоначально допускали, что перемещение рецепторов
внутрь клетки - интернализация - происходит только после связывания
рецептором лиганда. Однако в последнее время появились результаты,
свидетельствующие о существовании независимой от лиганда интернализации
рецепторов. Такое явление, в частности, описано для инсулиновых
рецепторов клеток гепатомы/ (J. Chvechko et al., 1984; J. A. Hodo, I.
Simpson, 1984).
Факт переноса с помощью рецептора внутрь клетки распознаваемого им
лиганда был установлен с использованием либо реакционноспособных
лигандов, либо меченных радиоактивным иодом рецепторов. Если клетки,
имеющие инсулиновые рецепторы, обработать в темноте (при 4°С)
модифицированным инсулином с фотореактивной группой, а затем краткосрочно
облучить светом, произойдет ковалентное присоединение инсулина к
связавшим его рецепторам. Используя модифицированный инсулин, меченный
радиоактивным иодом, можно показать наличие радиоме-ченого инсулина на
клеточной поверхности путем "состригания" белков клеточной мембраны с
помощью трипсина.
Однако, если после присоединения к рецепторам инсулина повысить
температуру до 37°С и различное время инкубировать клетки при этой
температуре, количество инсулина, "состригаемое" трипсином, постепенно
снижается вплоть до полного исчезновения. Вместе с тем обработанные
трипсином клетки содержат радиоактивную метку. Поскольку инсулин соединен
с рецептором ковалентной связью, его поступление внутрь клетки может
произойти только вместе с рецептором. Описанный выше эксперимент в
различных модификациях использовали для оценки интернализации разных по
специфичности клеточных рецепторов.
ППервый этап интернализации рецепторов связан с инвагинацией клеточной
мембраны и последующим отшнурованием от нее вакуоли, названной
рецептосомой (рис. 6). На втором этапе происходит слияние рецептосомы с
находящимися в цитоплазме ли-зосомами. В слабокислой среде лизосомы за
