Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Ашмарин И.П. -> "Нейрохимия " -> 140

Нейрохимия - Ашмарин И.П.

Ашмарин И.П., Антипенко А.Е. Нейрохимия — РАМН, 1996. — 470 c.
ISBN 5-900760-02-2
Скачать (прямая ссылка): neyrohimiya1996.djvu
Предыдущая << 1 .. 134 135 136 137 138 139 < 140 > 141 142 143 144 145 146 .. 188 >> Следующая

¦ В нервной ткани, таким образом, существует тесная взаимосвязь между двумя системами вторичных посредников, Са2+ и цАМФ, осуществляемая посредством цАМФ- и Са-зависимо-го фосфорилирования-дефосфорилирования различных изоферментов фосфодиэстеразы цАМФ. Эта взаимосвязь может модулироваться также различным сродством к Са2+ аденилатциклазы, фосфодиэстеразы, протеинкиназы и фосфатазы. Так, аде-нилатциклаза мозга активируется гораздо более низкими концентрациями Са2+, чем фосфодиэстераза..
Кроме циклических нуклеотидов, Са2+ и ограниченного про-теолиза фосфодиэстеразу активируют также полианионы, фосфолипиды, жирные кислоты. Ингибиторами или активаторами фермента являются многочисленные фармакологические вещества. Фосфодиэстераза является более “удобной” мишенью для действия лекарственных препаратов, чем аденилатциклаза, так как менее специфична в отношении эффекторных влияний (нет сложного настраиваемого рецепторного аппарата). Мощными ингибиторами фосфодиэстеразы являются производные ксанти-
346
нов — ингибирование осуществляется блокадой аллостериче-ского центра связывания нуклеотидов.
10.2. пГМФ-ЗАВИСИМОЕ ПРОТЕИНФОСФОРИЛИРОВАНИЕ.
ПРОТЕИНКИНАЗА G
Вскоре после открытия цАМФ-зависимых протенкиназ был обнаружен еще один класс циклонуклеотид-зависимых фосфо-рилирующих ферментов, стимулируемых с помощью цГМФ, — протеинкиназы G. В тканях млекопитающих содержание протеинкиназ G весьма невелико (1-2% от общей протеинкиназной активности). Наиболее высок уровень активности и содержания протеинкиназ G в мозжечке, сердечной мышце и легких, эти же ткани содержат и наибольшее количество цГМФ, не превышающее, впрочем, 10% от содержания в них цАМФ. Основное количество протеинкиназы G обнаружено в цитозоле, некоторая часть фермента связана с цитоплазматическими мембранами и ядерной фракцией.
Фермент состоит из двух примерно идентичных субъединиц (74 кД), каждая из которых имеет каталитическую активность и способна связывать циклический нуклеотид. Ограниченным про-теолизом можно перевести димер в мономеры и затем разделить каждую субъединицу на цГМФ-связывающий и каталитический фрагменты. Эти исследования наряду с выявленной гомологией между протеинкиназой G и протеинкиназой А II типа по субстратной специфичности, аминокислотной последовательности, способности к аутофосфорилированию, иммунологическим свойствам привели к представлению о том, что цАМФ и цГМФ-зависимые протеинкиназы эволюционировали от общего гена, кодирующего одну полипептидную цепь. В процессе развития цАМФ-зависимый фермент стал синтезироваться в виде разобщенных компонентов, тогда как цГМФ-зависимая протеинкиназа синтезируется как одна цепь.
В отличие от каталитической субъединицы протеинкиназы А, способной высвобождаться во время активации фермента, внутриклеточное перемещение “недиссоциированной” протеинкиназы G может быть затруднен. На основании аминокислотного анализа протеинкиназы G было установлено, что одна субъединица фермента содержит два центра связывания нуклеотида.
Регуляторная N-концевая половина молекулы протеинкиназы G сходна с семейством цАМФ-связывающих белков (Р субъединицей протеинкиназы А), в то время как каталитическая С-
347
концевая половина родственна группе киназ с различной специфичностью. Протеинкиназа G способна к аутофосфорилиро-ванию из расчета 2 моля фосфата на 1 моль холофермента. Ау-гофосфорилирование не изменяет сродства к цГМФ и незначительно повышает VMaKC фосфотрансферазной реакции, но заметно увеличивает сродство протеинкиназы G к цАМФ. Таким образом, аутофосфорилирование может обусловливать регуляцию протеинкиназы G не только с помощью цГМФ, но и цАМФ.
Протеинкиназа G фосфорилирует, вероятно, те же аминокислотные остатки в молекуле субстрата, что и протеинкиназа А, но с гораздо меньшей скоростью. Различная скорость фосфорилирования протеинкиназ А и G может являться основой их субстратной специфичности.
Как упоминалось, наибольшее содержание протеинкиназы G в нервной ткани отмечено в мозжечке (в 30-40 раз выше, чем в других отделах мозга). В свою очередь, в этом отделе мозга фермент локализован в клетках Пуркинье. Найдена корреляция между увеличением содержания G-киназ в цитоплазме клеток Пуркинье, началом роста дендритов и установлением синаптических контактов в клетках Пуркинье и подобных им субкортикальных клетках, что может свидетельствовать в пользу безусловной значимости цГМФ-зависимого фосфорилирования для нейрональной дифференцировки этих клеток. В клетках Пуркинье находится и единственный в мозге млекопитающих специфичный субстрат для протеинкиназы G (К^ для протеинкиназы А при фосфорилировании этого белка на порядок выше), названный G-субстратом; G-субстрат — кислоторастворимьгй и термостабильный белок с Мг = 23 кД. Обнаружено, что фос-форилированный с помощью цГМФ-зависимой протеинкиназы G-субстрат ингибирует протеинфосфатазу, выделенную из мозжечка, являясь специфичным для клеток Пуркинье проте-инфосфатазным ингибитором. При этом ингибируемая фосфа-таза из этих клеток, вероятно, катализирует дефосфорилирова-ние белков, не являющихся субстратами протеинкиназы А.
Предыдущая << 1 .. 134 135 136 137 138 139 < 140 > 141 142 143 144 145 146 .. 188 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed