Ю.А. Овчинников - Биоорганическая химия (1128694), страница 103
Текст из файла (страница 103)
30')2 состоят з рецептора. Впервые ацетилхпл навий рецептор был выделен в начале 70-х годов с па мощ ю полипептиднык нейр поксинаа нз яда змеи. Такие иейро та сины, ианример а.бунгвротаксин из кда кранта Випдагчз гни!псгпсгш (см с. 281), спосойны селектнвно практически несбрат ма свявыытыя с «алииорецептором, что позволяет их нспользанать в процессе ега выд пения ллн идент фнкацин н приютавленин аффннных сарр»и«о«. Значмтельны» вкла)г и исследование «алинарецеатаров внесли лабэраториг Ж.-П.
Шанме (Францив) и М. А. Рафтерн (США). где было ас>шествлеиа нх выделение, определение уйьединичнога состава и установление частичной винно к о" о . едаытел наст «омгюненюв, Ацетнлхалнновый рецептпр электрол аксав ивляетсн олигамерным белком, состаяшн з чеп р х субъеднниц с предгюлагаеммм малекулнрными масс»ми — 40 000, 48 000, 58 Щй) н 65 ООО. «старые иазываюгс» соответственно ач )1-, 7- и 6-с>бъединицамн и цписутсгвуют а малярном соотношении 2:1:1:1. Участки связывания цт и р л иы в -суй сд ц, х й л «улай рецеитпра адмонременио могут связазъсн Ш е олекул нейромедиатар». Все субъединицы белка глмкозилнроавны' из абщеи молекулнриай массы рецентара 2М 000 290 000 ока«а 20000 црг ходитсн на углевадные остатки.
В мембране электра ла с а а р цептор в основном нв одится в днмериой форме, образоынной за счет дисульфиднаи с»пан наяду 6 субьелиницамн, причем гкг фуиыгио ' а мо о р ая н ди риал формы практически не отлнчаютс». Ацетилхолнна ыи рецептор связан с белком молекул риси пассы 43 000, с помощ ю которого ои закревляетсн в цитаскелете постсинагыичаскои е браны. Холинерецентар являетс кис ым г икопротеиноы са значы пнем р( 4„5. 4.8. Для него харакгермо высокое садеряганне ос атков дикарйо а н .о . П да ы эмииак охотною анап та в нем обнару ге а ри у вие остатка» ) юфотр анина фосфо сер«на. Следаытел но, субьед ницы рецептора способны фасфари яирова» сн, адн» о физиалапгческая роль зюга процесса агтаетса пака непа»согнан. Нарын««»льна были усшновлены налиме аминокнслотные гюследавагельиас и всех субъединиц Р.'цептара ацетнлхалина из ажктрпческага органа ската Татры)а.
Рабпты по структурному анализу хали орецегиара тоявми мол улярнан генетики правщ(илие ск Барнарым (Англия) н д. М. Патри ам (США). а аснавнан часть исследования осуществлене а лаборатории Ш. Нумы (Япанин1. Поскал ку акела 2,4 суммарной информационной РНК электроцлаксов с ата копирует «ампоненты рецептора, в библио ек «ДНК удалось доста чно быстро ннентнфнцировать ланы, садермагци» стр>ктурны» гены псех с>бъедииип, Прн анализе структуры этих генов была выяснена то и субъедниица построена из 437. В из 469.
7 из 489 н б з 498 аминокис".ютных ос атков (со ответствующие мплекулхрные масси 50116. 53681,56МЦ 57565). Тра нсллгшя «амлой субьединицм асуществлнется от)юлыай мРН К, и пл всех субъеднннц характерна иал чие г драфобиых сигнальных пептидад состоящих из !7 — 24 амннакислотных остатка» Оказалось, ч» сфъединицы рецепт ра гбладают вьюакаи стецеи ю структурнои гамале~ни н, па-видимому. ик гены айраз вал с а процес«я эволюции из овного ~тна предшествени ка. Ам нокислатнан цоследователы Ость с>бьединиц холипорешмгора определена таки нв основа н сопело»виня соответствую.
Характерно ика а да » « 6 алас есн х е бран м* с те б и п чвск .» бран ьч ра 1а й за 1о шп>, гцих генов чеюаека, теленщ, цы)шенка н др. Так. в геном»ем банке ц пленке пр» гидр днзаонн с кД НК у субъелнницы нз электроолаксов обнаружен фрагмент ДНК, сосгоящ н нз 9000 н>клсотмдав н коднрующнй у- н й субъеднннцы «елим»рецептора. 1 сны этих субъеднннц содержат гю 12 экзонов.
характеризуются аналопгчнон структурон н локализованы в г нем» в непосредственной б изостн лруготдруга, а-Субьелнн цызцетил олнновагорспептора человека н еле» а состоят та же нз 437 амннакнслотнмх осштков и обладают сосп»етстаеино В! ",'„н 8092, структурного сходства с о.с>бьеднннцей нз эясктропла«сов Тпгр йа. 0 целом структур» «омгюне тов холннорецептора вес ма консерва нана с одна лля всех нсследованных «честных. Прн анвлнзг кДНК мвпоцы теленк» было пбнарух ено сугц от»»ванне нового компонента репе»тора г-субъед ннцы, облздавхцсн более 50,; структурной гомола)ми с у-субъеднннца рецсп оров словака. теленка и злектрнческого ската.
П«раппа»аль»о иа основан»» анализа профнлн гндрофобнс«тн цолмпоптнлнык цншей «олннорецептора было предположено, что ка дая субьеднннца «мест по четыре трансмембранных фрагмента, в 14- н С «онцевые у асткн белков расположены спару:кн пс«гсннаптнчсской мембраны. Однако с помощью антнтел против си«тети м до . т твуюци С б амз ч. ных субьед н ц, удалое показать локвлншпню С-кон гав»го фрю' мента на ц топлазматнческай стороне мембраны, в ледствис чещ убъеднннцы олинорецецтора должны «меть гю «райней мер» пп пят трансмембранных сегментов. При трвнсл цнн мРНК, колнруюгцнх субъеднннцы «олннорецецтора. и того в бссклеточной системе наблюдалос образощннс белков, соотаетствукхцнх пп размера ко понг«там рецептора, но этнх услоз ях не били обнаружены нн со ц»фнчнсе свгмыванне о-нейротоксмно нз нда змей, нн сам»сбор а убьелнннц в пента- мерный регюпторный омпж.кс.
Транслнцню функционально активных холннорецепторов удалось про»соты в ооцнтах лягушкн К»пор т. И ~ъекцн» в ооцнты суммарной мРНК электроплаксов нл с сон мРНК. соо ветстеующнх чатыр м субьединнцам. привод»т к образованны рецепт»рното комплекса, к торый не юл «о снеди. финно связывает з бунгаротоксин, ю н изменвет псиную провод» мост «легочном мембрзны под действием аце н холина, либо его вши»сто»; это г спользоивлос~ Лл» нзученнн фу» цнонвльной рол отдельнык субь днннгь Дзл нейшне последования были направлены на получены» в ооцлтак гнбришющ «олннорепепгора. Рецептор.
построенный из ач б н й-субъедяннц электронна сов Тогребо н у субьшшннцы мышцы т ленка, обладал функцнанвльн й активност ю. прн этом замена 6-субь днннцы на соотеетстаующнй компонент нз мышцы теленка за етно вменяла воротные с ойстщ, не ««пня на проводи. месть канала ацетнлхолннового рецептора С помощью метода направленного мутешн бы а у а ро остатков Сух-192 Суз-193 и-субъслщннше холннарецептпра Тогрейп в связывании апетнлхолнна. а также характер»лозаны о дельмме Остатки н н фрапчентм пол»понт»дно» цепн, мод фн ацня нл леле ) которых прнволнт «бяокнро анях нного «*нала )Ш. Ну а). Д фра цноннымн методамн был» определены раз еры меле.
кул ацетнлхолиномяо рецептора н >станпелена его трансмембрвн. ная организация (рнс. 340). На злектроннь х нп рофотографнях рецептор »мест вид розетки диаметрам окпло 8.5 нм, в центрзл ной части которон различают вход«о отгмрспге — 2 нм дл трансмембраннасо канал». Предполашетсн, что этот знал образощн фраг. мен а и пол пеп ндных цепей всех пягн субъедннно.
Наиболее вероятное расположение субьедиииц рецептора друг атносмтельно друга - - а-()-п-у-б. В тра фиан эк р х усщна тены оснояные параметры одиночного «анан» хслинорецептора. его проводимость состааляет 20 пСм (См —. сименс, сдннмца измерении зле« тропрокодн мости), а время жизни не превышает ! --3 мс. Канал проницаем для ионов натрии, «нлия, кальция и да:ке иекоторык оргаии чески« катионов.
С учетом размера последних полагакп. что канал представляет собой лору, размеры «отарой а самон узкой мсти дол» ны быть кл менее 0,05)( 0,05 нм. Харехг и хге х б олог юс Онласно существующим моделям функпионирощния канале ацетклхолиноаого рецептора, рецептор может находитъсн в рек состояниях: покои, отКрьпом (актнаиронанном) н цып«си мзирощнном.
Актиаация «анэли достигаетсн юэнмодеистаием с ацетил«олином и яяляетсн быстрыы пращ«сом. протекающим е милли- секундном пнапазоне. В песенситизнрощнном состояния мециатор есе еще свнзан с рецеп ором, но канал узке закрыт. Переход из одного состоннин в друже, по еидимому, сопро пкдаетси существенными «онбюрмацнонными измененными субьединнц белкового «омплекса. Таким образом, ацетилколинпиый рецептор ниюпмно аою типа прецстаэляет собой трансмембраннмй комплекс пяти глнкопротеииоа, образующий земо ззбуцнмый ионный канал. В отсутствие ацетилхолина «анап находите» в закрытом состоянии. При санэыеании с агмтилхолином канал на короткое время открынаетсн пан проке дени» через него понсе натрия и халин, и затем переходят а цессн итизироюиное сосгонние.
Ь олог чески е брены Натриевый канал При генерации м проведении нервного импульса первоначальное изменение мембранного потенциала нервного волокна осущестнллетсн за счет повышения проницаемости мембраны д к ионов натрия. Этот процесс салтан с функционированием быстрых «вернее х канллоц управляемык мембранным потенциалом. Еще в начале 5О.« годов д Л Ходжкми н ек Ф. Хаксли детал но изучили изменение мембранной проницаемости аксонального олокиа и пред- ломили теорию фуннцнонировзния ионнык аналов, я ляющнхся.
е отличие от емоаозбудимых апетилхолиновык каналов, нпнч ными прсцставителнми электроеозбунимых м*мбраннык транспорт. нык систем. Прн прохожценни нервного нмпул св проискодит некоторое снижение мембранною потенциала иерю, ч о оказывается достаточным длк изменения конформации белком х компонентов натрнееого канала и перехода его в открмтое состонннс. Ион на рин входит внутрь мцюкнв и аызмщют депалнризанию мембран м котора н, а свою очередь, активирует на ходнщиес» рядом «впали. Пр 'лполащетсн, что в составе натриевого канала существует два основных функциональных учесткв - ион-проводнщи» фраплент сс е фн ро нппецн уеп г* й )ют«в меканнзм Максимвльнан концентрация натрисвых каналов обнаружена в обласзм перекватов Раями нервных волокон.
гне их пло ность достигает 2 на )ОО нм поверхности мембрвныгпримерно в 1ОО раз меньшее количество их накоднщн э тканях мозга н мышек И следование зшх транспортник систем в основном осущегтвлягюсь шюктрофизнологнческимн мепшвыи, а также с помощью неиротоксннов. ПриРодные нейротокснны мозкно использовать в «ачестве своеобразных инструментов, позволнюшик селективно аозденстмзвать на отдельные «омпонентм канала. В изучение молекуляргюй организании на риевых каналов «ак рецепторов нейротоксинов значительный вклад внесли исследования В Л.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
