Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Химия -> Ашмарин И.П. -> "Нейрохимия " -> 148

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 .. 142 143 144 145 146 147 < 148 > 149 150 151 152 153 154 .. 188 >> Следующая

В синаптических мембранах обнаружены также две эндогенные, тесно связанные с этими мембранами специфические про-теинфосфатазы. Эти протеинфосфатазы дефосфорилируют белки синаптических мембран: синапсин 1 и Р-субъединицу II типа протеинкиназы А. При этом фосфатаза, имеющая высокое сродство к Р-субъединице, не дефосфорилирует синапсин 1, а фосфатаза синапсина 1 —Р-субъединицу. Кроме того, специфичная протеинфосфатаза Р-субъединицы стимулируется цАМФ, в то время как протеинфосфатаза синапсина 1 нечувствительна к этому нуклеотиду. Таким образом, цАМФ может стимулировать как аутофосфорилирование, так и (наряду с кальцинейрином) дефосфорилирование Р-субъединицы А-киназы II типа.
Для понимания многообразия и важности функций систем фосфорилирования —дефосфорилирования важны недавние сообщения о выделении эндогенной Са-независимой протеина-зы, тесно ассоциированной с нейрофиламентами и другими компонентами цитоскелета. Эта протеиназа “атакует” только не-фосфорилированные нейрофиламенты, расщепляя их на лишенные биологической активности фрагменты. Следовательно, фосфорилирование защищает белки цитоскелета от деградации, обусловленной действием эндогенных, Са-независимьгх протеиназ.
364
Напротив, Са-активируемые нейтральные протеиназы с помощью ограниченного протеолиза расщепляют фосфорилирован-ную форму нейрофиламентов (которой особенно богаты аксоны) на биологически активные фрагменты. Установлено, что фосфорилирование белков цитоскелета, в частности нейрофиламентов (скорее всего с помощью А-киназы), —необходимое условие для их сборки в организованные, морфологически единые структуры.
¦ Таким образом, состояние цитоскелета нервных клеток определяется как цАМФ-зависимым фосфорилированием его компонентов, так и Са-зависимым дефосфорилированием (как упоминалось, в нейронах кальцинейрин тесно связан с микротрубочками): степень фосфорилирования белков цитоскелета, в свою очередь, может регулировать их избирательную чувствительность к Са-зависимой и Са-независимой протеиназной атаке. Протеинфосфатазы играют весьма важную роль в функционировании нервной ткани. Так, наряду с протеинфосфатазами
1, 2А, 2С, 2В и фосфатазным ингибитором 1 в мозге присутствуют эндогенные фосфатазы синапсина, миелина, Р-субъеди-ницы А-киназы И типа, а также специфические ингибиторы фосфопротеинфосфатазной активности — DARPP-32 и G-суб-страт, активность которых регулируется фосфорилированием. Можно думать, что в нервной ткани физиологическое действие нейромедиаторов в ряде случаев модулируется протеинфосфа-тазной активностью.
10.6. ГИПОТЕЗЫ О РОЛИ ПРОТЕИНКИНАЗ И ДРУГИХ
ПОСТСИНАПТИЧЕСКИХ ТРАНСФОРМАТОРОВ СИГНАЛА В МЕХАНИЗМАХ ПАМЯТИ
Полагают, что более или менее долговременная память включает стойкое изменение степени взаимодействия нейронов в области синапсов. Биохимии памяти посвящена одиннадцатая глава данного учебника. Однако здесь уместно рассмотреть одну из важных гипотез о механизмах памяти, связанную с протеинки-назами и некоторыми другими системами постсинаптической трансформации сигнала.
Она состоит в том, что информация может храниться на периферии клетки в образованиях, имеющихся в каждом синапсе нейрона. Эти образования не содержат ДНК и состоят из таких нестабильных молекул, как белки. В свою очередь, среди белков наиболее подходящими субстратами для хранения информации являются протеинкиназы. По последним данным, “про-
365
теинкиназный механизм” может объединять внутриядерные и цитоплазматические процессы формирования долговременной памяти.
Установлено, что ассоциативное обучение связано со стимулированием глутаматом N-метил-О-аспартат-рецепторов, соответствующим увеличением Са-тока и деполяризацией постсинаптической мембраны клеток мозга, в частности гиппокампа. При этом происходит долговременная модификация расположенной в постсинаптических уплотнениях В-киназы II типа, обусловленная как мультисубъединичной структурой фермента, так и способностью к аутофосфорилированию его а- и р-субъединиц. Показано, например, что долговременная зрительная адаптация у беспозвоночных (Drosophila) сопровождается стабильным изменением в степени фосфорилирования и внутриклеточной компартментализации В-киназы II типа.
Киназа В II типа состоит примерно из 12 субъединиц. Каждая субъединица имеет 2-3 фосфорилируемых участка. По всей видимости, АТФ выступает в роли аллостерического модулятора, изменяя способность к аутофосфорилированию различных участков холофермента. В присутствии Са- все участки холо-фермента могут включать фосфат с помощью аутофосфорили-ровакия. Однако Са2+ необходим для фосфорилирования только первых 3-4 участков. Такое фоефорилирование “включает” холофермент — переводит его в Са-независимое состояние, в котором как аутофосфорилирование оставшихся (нефосфори-лированных) участков, так и фоефорилирование других субстратов может проходить в отсутствие Са^+. Киназа остается во “включенном” состоянии достаточно долго, так как встраиваемые в холофермент вновь синтезированные нефосфорилиро-ванные субъединицы взамен деградированных фосфорилиру-ются, если фермент “включен”, и остаются нефосфорилиро-ванными, если фермент “выключен”.
Предыдущая << 1 .. 142 143 144 145 146 147 < 148 > 149 150 151 152 153 154 .. 188 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed