Молекулярные основы действия ферментов - Севери Г.А.
Скачать (прямая ссылка):
массы были получены методом молекулярных мишеней при использовании в
качестве субстрата Мп2+-АТФ в мембранах эритроцитов индюка (92 000
дальтон) и печени крыс (150 000 дальтон) [36, 39]. У цитоплазматического
каталитического белка из семенников крыс молекулярная масса составляет,
по разным данным, от 56000 [22] до 69 000-74000 дальтон [61]. Однако этот
белок может отличаться от типичного мембранносвязанного фермента
эукариотических клеток так же, как и цитоплазматическая аденилатциклаза
Brevibacterium liguefaci-ens - димерный белок, у которого молекулярная
масса мономера равна 46000 дальтон [62].
Таким образом, взаимодействие рецептора с ^-белком и N-белка с
каталитическим можно зарегистрировать экспериментально. В то же время
доказательств взаимодействия рецептора с каталитическим белком не
обнаружено. Например, в работе Нойфельда с сотр. [63] было показано, что
при гибридизации клеток сус~ или Friend с мембранами эритроцитов индюка
разрушение каталитического белка в этих мембранах ацетилтрипсином не
сказывалось на переносе в клетки функционирующего р-рецептора.
Несмотря на достигнутые успехи, все же не известен ни субъ-единичный
состав каталитического белка, ни стехиометрия взаимодействия белков
аденилатциклазного комплекса в мембране. В начальной стадии находятся
исследования химической природы контактов между компонентами
аденилатциклазного комплекса.
Исследуя влияние сульфата аммония и других солей на стабильность
комплекса N-С в луброльном экстракте мембран мозга [56], Нир и Сальтер
пришли к выводу, что взаимодействие TV-белка с каталитическим имеет
преимущественно ионную природу. По-видимому, соли могут сдвигать
равновесие N+C^N-С влево в сторону диссоциации комплекса. Гиллон с сотр.
установили, что тиол-восстанавливающие агенты уменьшают кажущийся
молекулярный размер аденилатциклазы и это также свидетельствует о
диссоциации комплекса С-N [57]. В свете этих данных возможно, что SH-
группа каталитического белка, впервые обнаруженная Россом с коллегами,
существенна не только для проявления ферментативной активности, но и для
реализации контакта каталитического белка с ^-белком [8, 64].
Нет ясности в вопросе о том, один и тот же или разные ну-клеотид-
связывающие центры jV-белка ответственны за модуляцию сродства рецептора
к агонисту и активности каталитического
100
белка. Ряд данных свидетельствует о том, что связующим звеном между
рецептором и каталитическим белком является одна и та же популяция TV-
белков. Так, p-рецептор элюируется вместе с [32Р] АДФ-рибозилированным
TV-белком, и в то же время степень ковалентной модификации TV-белка
соответствует степени увеличения чувствительной к ГТФ аденилатциклазной
активности [12]. В экспериментах по реконструкции мембран мутантных
клеток лимфомы сусг и UN С с TV-белком одновременно восстанавливаются
чувствительность аденилатциклазы к гормонам и модуляция сродства
рецептора к агонистам гуаниловыми нуклеотидами, т. е. две функции,
опосредуемые через N-белок, проявляются одновременно [8, 65]. Вельтон с
сотр. [66] на основании разделения чувствительной к ГТФ формы рецептора с
GppNHp-стиму-лируемой аденилатциклазной активностью предположили
существование двух нуклеотид-связывающих центров: модулирующего
глюкагоновый рецептор и отвечающего за активацию аденилатциклазы. Однако
результаты этой работы не дают достаточных доказательств того, что с
рецептором и с каталитическим белком связывались различные TV-белки.
Косвенные доказательства существования двух центров, представленные в
ряде работ [70, 67- 69] и основанные на различиях в концентрационных
зависимостях эффектов, в специфичности к различным гуаниловым
нуклеотидам, в чувствительности к фосфолипазам, в реакции на удаление
несвязанных эндогенных нуклеотидов, допускают альтернативную
интерпретацию с позиции существования одного регуляторного центра.
Альтернативная точка зрения обсуждается Левицким [71], который
предположил, что один регуляторный нуклеотид-связы-вающий центр может
быть проводником воздействия TV-белка как на рецептор, так и на
каталитический белок. Он считает, что величину и скорость появления
эффектов определяет не только сродство гуанилового нуклеотида к TV-белку,
но и конформационные переходы У?-и С->С*, которые могут протекать
неодновременно и относительно независимо друг от друга. В лаборатории
Джилмана в опытах, проводившихся с высокогомогенным TV-белком, пока
обнаружен лишь один нуклеотид-связывающий центр
[33].
Механизм проведения гормонального сигнала через мембрану с
помощью аденилатциклазного комплекса
Суть цАМФ-зависимого проведения гормонального сигнала через клеточную
мембрану состоит в изменении ферментативной активности аденилатпиклазы в
ответ на гормональный стимул. Очевидно, что передача сигнала
осуществляется путем взаимодействия белков аденилатциклазного комплекса,
а именно рецептора с N-белком и TV-белка с каталитическим.
