Биохимия мембран. Рецепторы клеточных мембран. Том 4 - Кульберг А.Я.
Скачать (прямая ссылка):
счет конформацион-ного перехода в молекуле рецептора (см. разд. 1.2)
происходит диссоциация комплекса лиганд - рецептор. Лиганд при этом
разрушается (полностью или частично) гидролитическими фермен-
22
тами, содержащимися в лизосоме; рецептор либо остается неразрушенным,
либо подвергается ограниченному расщеплению (М. Askoli et al., 1984; J.
Carpenter, 1984).
Принципиальное значение для понимания физиологической роли интернализации
комплексов лиганд-рецептор имеет отвег
Рис. 6. Интернализация клеточных рецепторов и их рециклирование:
1 - лиганд, 2 - рецептор, 3 - рецептосома, 4 - лизосомальная вакуоль,
5 - аппарат Гольджи, 6 - ядро клетки
на следующие вопросы: 1) какова степень расщепления лиганда в лизосомах и
сохраняют ли продукты гидролиза сигнальные функции и 2) какова судьба
попавшего в лизосомы рецептора?
Ответ на первый из поставленных вопросов не может быть Дан в настоящее
время в окончательной форме, так как продукты гидролитического
расщепления таких, например, лигандов, как белковые гормоны, содержащиеся
в лизосомах, пока что не охарактеризованы. При захвате клетками печени
неиммунизи-рованного животного гомологичных IgG антител (этот процесс
опосредуется Fcy-рецепторами) в лизосомах удается обнаружить крупные
осколки молекулы IgG. Среди них, несомненно, при-
23
сутствуют Fab-фрагменты с молекулярной массой около 50 000. Сохраняющиеся
в лизосомах крупные осколки молекулы белкового лиганда, подобные Fab-
фрагментам IgG, могут подвергаться впоследствии более глубокому
расщеплению. Дальнейшая их судьба, как об этом свидетельствуют
эксперименты с иммуноглобулинами другого класса - IgA (интернализовапы в
клетках печени крысы в комплексе с Fca-рецепторами для этого белка),
связана с перемещением в аппарат Гольджи (Н J Geuzeetal., 1984).
Какова биологическая (сигнальная) функция лигандов, поступающих в клетку
вместе с рецептором, нельзя решить в общем виде ввиду многообразия
лигандов. Судя по результатам экспериментов, в которых биологическое
действие некоторых гормонов, медиаторов, антигенов на соответствующие
клетки-мишени удавалось имитировать с помощью антител, способных
"сшивать" между собой молекулы соответствующих рецепторов, сигнальной
функцией обладают не лиганды, а распознающие их рецепторы. В этой и
последующих главах указанной проблеме, имеющей ключевое значение для
понимания всей проблемы клеточных рецепторов, будет уделено большое
внимание.
Переходя ко второму из поставленных выше вопросов, а именно судьбе
интернализованных рецепторов, следует прежде всего остановиться на
свойстве рецепторов, уже попавших внутрь клетки, вновь перемещаться на ее
поверхность. Это явление названо рециклированием рецепторов. Ниже описан
один из демонстративных экспериментов, доказывающих существование
указанного процесса.
Рециклирование. Клетки гепатомы (FaO), экспрессирующие рецепторы
инсулина, инкубировали с 1251-ннсулином, полученным в виде
фотореактивного аналога - [(2-нитро-4-азидфенилаце-тил)-2]-дезокси-фе"в1
(фент означает, что фотореактивная группа присоединена к остатку
фенилаланина В-цепи инсулина). Реакцию проводили в темноте, после чего
препарат подвергали освещению. При этом радиоактивный инсулин
присоединяется ковалентно к своему рецептору. Клетки в этих условиях
сохраняют свою жизнеспособность. Если меченные инсулином клетки гепатомы
обработать трипсином непосредственно после присоединения лиганда к
рецепторам, происходит протеолитическое отщепление внеклеточной части
рецептора вместе с лигандом. После инкубации меченных инсулином клеток
при 37°С количество высвобождаемого с помощью трипсина лиганда
уменьшается вплоть до полного его исчезновения. При этом радиоактивность
выявляется внутри клеток. Выделенный из разрушенных клеток комплекс
рецептор - лиганд, судя по его молекулярной массе, соответствует таковому
на клеточной поверхности и, следовательно, в процессе интернализации не
расщепляется (М. Fehl-mann et al., 1982). Если продолжить инкубацию
клеток при 37°C,i поглощенный ранее клетками комплекс рецептор - лиганд
вновь появляется на клеточной поверхности.
24
Существенно, что присутствие лиганда не влияет на течение событий при
интернализации рецепторов. Как уже упоминалось, даже в отсутствие лиганда
происходит спонтанная интернализация рецепторов и последующее их
возвращение на клеточную поверхность, т. е. рециркуляция рецепторов.
Вместе с тем роль лигандов велика в синхронизации процесса интернализации
рецепторов. Лиганды осуществляют "сортировку" клеточных рецепторов,
обеспечивая избирательную рециркуляцию одних при сохранении на клеточной
поверхности большинства других (Н. J. Geuze et al., 1984). Все сказанное
иллюстрирует схема, представленная на рис. 6.
При продолжительной инкубации клеток с определенным лигандом содержание
рецепторов данной специфичности на клеточной поверхности снижается,
несмотря на то, что процесс рециркуляции рецепторов остается неизменным.
