Структура и функции биологических мембран - Трошин А.С.
Скачать (прямая ссылка):
Исследования выделенных компонентов холинорецепторных мембран должны пролить свет на уже обсуждавшийся выше вопрос, является ли нионый канал структурным элементом холинорецептора. Если ответ на него будет положительным, то большинство перечисленных «трудных» фактов можно будет объяснить с помощью гипотезы о том, что нейротоксины блокируют не активный центр холинорецептора, а его ионоселективный участок (Магазаник, Выскочил, 1972; Magazanik, Vyskocil,1972).
В пользу представления о холинорецепторе как о белковой молекуле имеются и некоторые косвенные данные. Было показано, что ингибиторы синтеза белка (актиномицин, пуромицин) препятствуют появлению экстра-синаптической холинорецепции после денервации мышцы (Fambrough, 1970; Gramp et al., 1972; Thesleff, 1973). Известна важная функциональная роль сульфгидрильных ‘ групп в механизме действия ацетилхолина (Турпаев, 1962; Del Castillo et al., 1971).
Если холинорецепторы действительно представляют собой ансамбль упорядоченно расположенных белковых молекул, то при рассмотрении функциональной организации холинорецептивных мембран будет вполне уместным привлечь сведения о кооперативных превращениях макромолекул. Такие попытки делались неоднократно, с тем чтобы создать более совершенную теорию взаимодействия веществ с рецепторами (Monod et al., 1965; Khromov-Borisov, Michelson, 1966; Karlin, 1967; Colquhoun, 1973; Podleski, 1973; Rang, 1973). По аналогии с другими примерами кооперативных эффектов в системах биологических макромолекул авторы этих гипотез полагают, что рецепторы могут находиться в одном из двух состояний: неактивным (покоящемся) и активном (приводящем к изменению проводимости мембраны). Существует подвижное равновесие между двумя этими формами, причем переходы из одного состояния в другое носят групповой характер, т. е., чтобы взаимодействие было эффективным, необходимо образование одновременно комплексов ацетилхолина с несколькими субъединицами холинорецептора. К сожалению, экспериментальный прием, с помощью которого обычно судят о наличии кооперативности (определение коэффициента Хилла, см. Podleski, 1973), не является достаточно надежным. Интерпретация нелинейной зависимости между концентрацией антагониста и эффектом становится неоднозначной в том случае, когда можно предполагать существование многозвенного механизма активации мембраны. Поэтому строгое доказательство кооперативности должно быть получено при изучении конформационных изменений самой молекулы холинорецептора. Казалось бы, выделенный холинорецепторный белок предоставляет такие возможности, однако имеющиеся факты пока весьма противоречивы (Kasai, Changeux, 1971; Eldefrawi et al., 1972; Eldefrawi М., Eldefrawi A., 1973).
ГЛАВА 14. ХОЛИНОРЕЦЕПТИВНЫЕ ПОСТСИНАПТИЧЕСКИЕ МЕМБРАНЫ 263
Заключение
На общей схеме функциональной организации холинорецептивных постсинаптических мембран еще очень много белых пятен. Более того, пока предпринимаются попытки строить только один вариант этой схемы применительно к постсинаптической мембране скелетных мышц позвоночных. Есть основания утверждать, что это далеко не единственный вариант, что в природе существуют разные типы холинорецептивных мембран. Бедность фактического материала не позволяет понять, какое из функциональных звеньев определяет тип построения всей организации (активный центр холинорецептора, механизм «ворот» ионных каналов, механизм реактивации, механизм уборки ацетилхолина и т. д.). Само существование жесткой корреляции между особенностями отдельных функциональных звеньев пока может подвергаться сомнению. Если этой корреляции нет и возможны любые сочетания типов этих звеньев, тогда число разных вариантов холинорецептивных мембран, естественно, расширяется. Детальное знание особенностей холинорецептивных мембран у различных представителей животного мира позволило бы понять закономерности эволюционных изменений, которые претерпели синаптические механизмы. Неуклонное расширение методических возможностей, появление принципиально новых подходов дают основание надеяться на успех в этой интересной и важной области.
ЛИТЕРАТУРА
Брежестовский Л. Д., Вепринцев Б. Н., Дунин-Барковский В. Л., Потапова Т. В., Чайлахян Л. М-, 1971. Материалы симпозиума по биофизике мышечного сокращения. Ереван, стр. 28.
Дунин-Барковский В. Л., Ковалев С. А., Магазаник Л. Г., Потапова Т. В., Чайлахян Л. М. 1969а. В кн.: Биофизика мембран. Каунас, стр. 94.
Дунин-Барковский В. Л., Ковалев С. А., Магазаник Л. Г., Потапова Т. В., Чайлахян Л. М. 19696. Биофизика, 14, 766.
Дунин-Барковский В. Л., Ковалев С. А., Потапова Т. В., Чайлахян Л. М. 1967.
Материалы I симп. по нейрофизиологии. Вильнюс, стр. 9.
Дунин-Барковский В. Л., Ковалев С. А., Чайлахян Л. М- 1971. В кн.: Биофизика мембран. Каунас, стр. 366.
Лукомская Н. Я., Магазаник Л. Г. 1974. Журн. эвол. биохим. и физиол., 10, 524. Магазаник Л. Г. 1968. Биофизика, 13, 199.
Магазаник Л. Г. 1969а. Физиол. журн. СССР, 55, 1147.
Магазаник Л. Т. 19696. В кн.: Биофизика мембран. Каунас, стр. 167.
Магазаник Л. Г. 1970а. Бюлл. экспер. биол. и мед., № 3, 10.
