Содержание
-
Система вторичных посредников. Механизм усиления при трансмембранной передаче информации, роль G-белков и GTP-связующих белков
-
1. Строение и механизм действия рецепторов-каналов.
Рецепторы-каналы - никотиновые ацетилхолиновые рецепторы, находящиеся на постсинаптической мембране нервно-мышечного соединения. Никотиновый ацетилхолиновый рецептор представляет собой гликопротеин, состоящий из 5 субъединиц(2, , , ), которые кодируются 4 разными генами. Он имеет 2 участка для связывания ацетилхолина. Связывание2 молекулацетилхолина с рецептором вызывает его конформационные изменения, что приводит к открыванию канала. Время открытого состояния канала составляет примерно 1 мсек.
-
-
2. Рецепторы связанные с G-белком
Функционирование рецепторов, сопряженных с G-белками,связано с продуцированием вторичных посредников. Общее строение. Эти рецепторы имеют 7 трансмембранных доменов, каждый из которых содержит 20–25 аминокислотных остатков, образующих -спираль. Кроме того, имеется 8 гидрофильных доменов, которые представляют собой чередующиеся внеклеточные и цитоплазматические петли.
-
Общее строение.
-
ГТФ-связующие белки (G-белки)
ГТФ–связывающие белки или G-белки являются гетеротримерными, состоящие из , и -субъединиц, взаимодействуют и с рецептором и сэффектором. -субъединицы участвуют в формировании домена для связывания гуаниновых нуклеотидов и обладают ГТФ-азной активностью.
-
-
-
3. Рецептор, проявляющий ферментативную активность
Рецепторные тирозинкиназы. Главная функция - каскадная передача сигналов, регулирующих пролиферацию (разрастание ткани организма путём размножения клеток) и дифференцировку клеток, а также процессы клеточного метаболизма. Особое значение рецепторных тирозинкиназ – участие в опухолевом процессе. Факторы роста продуцируются опухолевой клеткой и действуют на ее же рецепторы (аутокринная регуляция) или соседние клетки (паракринная регуляция).
-
Рецепторная тирозинкиназа имеет 3 основных домена: внеклеточный N-концевой участок, который гликолизировани является агонист-связывающим участком, обеспечивающи специфичность восприятия сигнала; собственно трансмембранный участок, состоящий из гидрофобных аминокислот; внутриклеточный тирозиновыйдомен, аналогичный для всех рецепторных тирозинкиназ.
-
Механизм активации димерных рецепторов, связанных с тирозинкиназой
-
-
-
4. Мембраносвязанная гуанилатциклаза. Фермент состоит из внеклеточного рецепторного домена, одиночного -спирального трансмембранного сегмента и внутриклеточного каталитического домена. В качестве агонистов этого фермента выступают некоторые биогенные пептиды: натрийуретический пептид, регулирующий гомеостаз жидкости в организме и кардиососудистуюфункцию; пептиды, секретируемые яичниками и стимулирующие подвижность сперматозоидов; термостабильные энтеротоксины из E. сoli. Связывание этих агонистов с внеклеточным рецепторным доменом приводит к димеризации рецепторов и активации каталитического домена. Субстратом мембранносвязаннойгуанилатциклазы является ГТФ, который превращается ферментом в 3’,5’-циклический гуанозинмонофосфат (цГМФ).
-
-
-
-
Системавторичныхпосредников
цАМФ (3,5,-циклический аденозинмонофосфат); цГМФ; NO (оксид азота); Ионы Са2+;
-
Эффекты цАМФ: Изменение проницаемости мембран Синтез стероидных гормонов корой надпочечников Секреторные реакции экзо- и эндокринных желез Транскрипция генов Перемещение внутриклеточных структур Подвижность и агрегация у одноклеточных организмов
-
Критерии цАМФ как регулятора (распространяются и на другие сигнальные внутриклеточные молекулы)
Химический агент должен стимулировать активность аденилатциклазы в препаратах чувствительной ткани. В ответ на действие химического агента должна возрастать концентрация цАМФ в ткани. Косвенное доказательство участия цАМФ в реакции – потенцирование гормонального эффекта ингибиторами фосфодиэстеразы. Воспроизведение гормонального эффекта с помощью цАМФ или его производного (например, дибутирил-цАМФ).
-
-
Описание к рисунку с предыдущего слайда Активация фермента (аденилатциклаз) происходит в результате взаимодействия стимулирующего (Gs) ГТФ-связывающего с -субъединицей белка. Примером рецепторов, активирующих аденилатциклазучерез стимулирующий ГТФ-связывающий белок, являются -адренергические рецепторы. α2-Адренергические рецепторы жесвязаны с ингибирующим (Gi) ГТФ-связывающим белком. Аденилатциклазапредставляет собой интегральный белок, полипептидная цепь которого образует 12 гидрофобных доменов, встроенных в цитоплазматическую мембрану.
-
Распад цАМФ зависит от активности фосфодиэстеразы, которая, в свою очередь, контролируется ионами Са2+ и кальмодулином. Увеличение цАМФ в клетке приводит к активации цАМФ-зависимой протеинкиназы (протеинкиназа А). В неактивной форме этот фермент представляет собой тетрамерный белок, состоящий из двух регуляторных (R) и двух каталитических (С) субъединиц. Каталитические субъединицы приобретают активность только после диссоциации комплекса, которая происходит вследствие присоединения 4 молекул цАМФ к 2 регуляторным субъединицам. (рисунок ниже)
-
-
Субстратами для протеинкиназы А могут быть белки ионных каналов, ионообменников, транспортных АТФ-аз, цитоскелета, ферменты, белки рибосом, ядерные белки и др. Все эти субстраты будут фосфорилироваться протеникиназой А по остаткам серина и треонина. Фосфорилирование белков будет изменять их активность как в сторону увеличения, так и уменьшения. На функциональное состояние цАМФ-зависимой сигнальной системы способны оказывать влияние вещества различной природы.
-
Дитерпен растительного происхождения форсколин непосредственно активирует АЦ. Ингибиторы фосфодиэстеразыпотенциируют эффекты цАМФ, замедляя процесс его распада. Получены синтетические соединения, способные модулировать активность ПК-А. Все названные вещества находят применение в изучении физиологии цАМФ-зависимой сигнальной системы, некоторые используются как лекарственные вещества (спазмолитики группы теофилина, папаверин).
-
-
Спасибо за внимание!
Нет комментариев для данной презентации
Помогите другим пользователям — будьте первым, кто поделится своим мнением об этой презентации.