Биохимия мембран. Кн 9. Клеточные мембраны и иммунитет - Петров Р.В.
ISBN 5-06-000647-6
Скачать (прямая ссылка):
критически связано с наличием множества заряженных групп. Взаимодействие
с клеткой прежде всего определяется электростатическим взаимодействием -
полииона с комплементарно заряженными молекулами плазматической мембраны.
При этом каждая молекула полииона взаимодействует с двумя или большим
числом белковых молекул мембраны. Происходит образование микроагрегатов
мембранных белков. Это событие совпадает с неселективным увеличением
проницаемости мембраны для ионов К+, Na+, Са2+. Все успевает произойти в
54
Рис. 19. Гипотетический механизм повышения проницаемости клеточной
мембраны под влиянием экзогенного полииона (по Р. И. Атауллаханову, 1983)
Многоточечное электростатическое взаимодействие (7) полииона с белками
клеточной поверхности приводит к перераспределению (77) интегральных м
мбранных белков в микроагрегаты; кластеры белкэв служат в качестве
ионпроводящих структур (777)
первые 2-3 мин, когда еще никакого кэппинга нет. Поэтому полученные
данные послужили основой для гипотезы о ионпроводящих свойствах небольших
агрегатов, состоящих из 10-15 внутри-мембранных белков. Было высказано
предположение, что неселективные поры, проницаемые для воды и небольших
ионов, возникают на стыках агрегированных белковых молекул (рис. 19, 20).
55
Рис. 20. Формирование ионпроводящей поры (7) в структуре белковых
кластеров
Частным вариантом этой идеи стала гипотеза о формировании ионного канала
ТЗ-доменами ТР при агрегации ТР антителами или при взаимодействии Т-
клетки с АПК (рис. 21).
Представленную идею трудно проверить в прямых экспериментах. Для этого
необходимо исследовать ионпроводящие свойства агрегата рецепторных
молекул в мембране лимфоидной клетки, распознающей ан-
Рис. 21. Гипотетический механизм образования ионного канала (7) в
мембране Т-лимфоцита (б) при его взаимодействии с мембраной
антигенпредставляю-щей клетки (J)
Ионный канал (/) образуется внутримембранны-ми доменами (2) Т-клеточного
рецептора (3); 4 - МНС-белок
"
тиген. И все же такие работы в настоящее время ведутся даже на одиночных
лимфоцитах.
Понятно, что легко адаптировать идею агрегат-*ионный ток ко всем
упомянутым выше случаям активации лимфоцитов би- или тетравалентными
лигандами. Более того, подобный механизм может использоваться природой не
только на лимфоцитах, но и на других клетках при воздействии иными
лигандами.
Здесь следует подчеркнуть, что согласно идее именно микроагрегаты
являются сигнальными структурами. Их последующая сборка (кэппинг) в один
гигантский агрегат есть лишь способ удаления агрегированных белков,
способ самозащиты клетки. Он на-
правлен на восстановление исходных свойств клеточной мембраны, в том
числе проницаемости для воды и ионов.
3.4. Преобразование мембранного сигнала внутри клетки
ф
Первичные события и формирование сигнала в мембране клетки в какой-то
мере уже изучены, однако путь сигнала внутри клетки, от мембраны до
генома, совершенно неизведан. Это, пожалуй, самое большое "белое пятно" в
современной иммунологии, причем данная область незнания не ограничивается
лишь случаем активации лимфоцита антигеном. В такой же мере
неисследованными остаются механизмы передачи сигнала при рецепции
активаторов и ингибиторов, участвующих в естественной регуляции
лимфоцитов, например, ростовых, дифференцировочных, супрессорных и других
факторов.
По существу, наши знания обрываются на втором звене цепи. Первое звено -
мембранные преобразования и мембранозависимый посредник (например, Са2+,
цГМФ или диацилглицерин); второе звено - та или иная протеинкиназа или их
набор; далее - ничего определенного: спектр фосфорилированных белков с
неизведанной функцией. Сколько еще звеньев цепи до генов, активность
которых изменяется, какие это звенья - не известно.
* •
3.5. Перестройка активности генома - конечный адресат сигнала
Последнее звено цепи, конечный адресат сигнала - геном клетки. Как в
геноме записана программа клеточного деления и программа клеточной
дифференцировки? Как эти программы реализуются? Какими механизмами они
управляются? Все это вопросы исключительной важности. Но, к сожалению,
ответов на них пока нет. Возможно, в предстоящее последнее десятилетие XX
в. эти процессы удастся расшифровать совместными усилиями ученых,
работающих в клеточной биологии, молекулярной биологии, онкологии и
иммунологии. Пока что выявлено лишь несколько генов (и их продукты),
активация которых коррелирует с нормальным делением клеток или их
бесконтрольным ростом. Ясно, что это первые шаги, и даже нет уверенности,
что в нужном направлении.
3.6. Дополнительные сигналы активации - ростовые и дифференцировочные
факторы для лимфоцитов
Итак, под влиянием антигена (митогена) лимфоидная клетка проходит часть
Gl-фазы, называемую Gla. Для завершения мито-
57
тического цикла, а также для дифференцировки в эффекторную клетку
лимфоциту необходимы дополнительные сигналы. Этими сигналами служат
белки, секретируемые соседними клетками (лимфоцитами, макрофагами и др.).
