1625915648-5ed1152c004edfe493dad6e5388afaf3 (843956), страница 71
Текст из файла (страница 71)
11 У Упрощенная схема работы потенциапуправпяемого Малканала, имеющего ахтивационные и инактивационные ворота ГЛАВА 11. Молекулярная организация и принципы работы ионных каналов з7"зг Пора Центр связывания трансмиттера 6 нм Мембрана клетки гщ(щ 3 нм г 2-Спираль Последовательность аминокислотных остатков в М2-спиралях ',,З6!о О 3з О 61о .Ф,. Рго ф-,фЧ ! О Азр .,.'ф А!а ! е 1.ео Ее 1.еи, !п тпг 1 ос ,АЙ.во Рле чВ=Д Ча! А!а 6!п,ф-ф А)а ец Ча! )ца )Ца ~~=ФЧа! сеи,ф тй Бес 4 Ьуз О+ в °: Рис 11 6 Предполагаемая структура никотинового ацетипхолинового рецептора.
(э) Схематическая модель рецептора, на которои изображены четыре из пяти различных полипептидов, имеет состав пгртб; для ясности Формы субъединица у не показана Эта модель основана на данньм аминокислотной последовательности Большая часть массы белка выходит за внешнюю поверхность ппазматическои мембраны Каждая гх-субъединица содержит связывающии центр для ацетилхолина и большая часть массы рецептора состоит из ))-слоев.
М2 и-спираль в каждой субьединице — часть облицовки ионного канала Ворота, которые открываются при связывании ацетипхолина с центром связывания трансмиттера, лежат в пределах поры Модель поперечного среза рецептора показывает расположение субъединиц вокруг центральный поры В ее самой узкой части (в мембране) ионный канал имеет диаметр приблизительно 0,65-- 0,60 нм (б) Аминокислотные пощюдовательности М2-спирали в (! и Ь-субъединицах. Отрицательно заряженные глу гамат и аспартат, выделенные синим цветом, присутствуют в обоих концах М2-спирапеи с обеих сторон поры.
Они предотвращаю~ вход анионов и содействую~ связыванию ионов На и К' в канапе (по Могесогаг сед Ьгогоду (Зг) ег) ) еб. 1хх)вл Рн Вайпюю 0 Вегх А, гбризху 8. 1 ., Ма(зцг)а!га Р Оагпе!! 3. 1995, Ргеептап апг) Сон!репу, Н.У.) Ча! ег 62 г Бег А!а ,6!цЯ ~)6!у Бег 6!у !а т)~ А!а б-Субъединица Р-Субъединица л г'~Фа::;,. РАзДел й. Общая физиология возбудимых тканен сз, щ>яиииун> с мо«н ну )яр)н>Й (йн>и>и>Вин Й кии)<)в .)ИН.О ПИИ.
1!вибо.кч изу ко лиг;н<дуирющя<>мьш н<и<иый кз н».! Лля зцсгилхо.иии (ЛСЬ), пример ю>>ор<ио ми и рассмотрим..)гз ("<ру>с<ура согтоит из пяти суб) <линии, к<порви $>нн < и < р< ц( и )орох( к Л( Ь Оор $ $) нп. К<. <ил, ироиизь!в иощий к.)<яо шун> мсмораиу(рнг 1!.8).
Л('Ь-к»и<И мижс"г >иходнться в двух соспвшиях от крьгп>м и. н>,икрьпом. В осиошн>м нзиаль! 5>гого )низ закрыты, одизко в о! критом гошхшшш онн !)ронни>$( . нил д>и! Ионов !<' 'и! Д>с' ни)>яку)> ! Л( Ь (ня н инни>с>' (о г тру>пур<ш .ш<аилуирзвлясмого ЛС Ь-канала,:по !<риволи! к сдвигу.иряла внутри И»кромою кулы и щ лед гтвш:по! и к измсисиил> се к<як)>ормации.
!!Си>р>$>и и!(я ис) ь кзизлз рзсншрястся, и сто внутренний Диаметр стаиони гся ирибли и>тельно раж или 0 66 им. Влш одаря »тому ц< н ! рзльиый канал становится Проходимым для к пиоион. Одизю> гшя аииоиов канал иг ирою>дим и»- за отри>ик.и иих зарядов иа внутренних с-геикзх. 11.4. МЕХДНОЬПРАВЛЯЕ!аЫС ИОННЫЕ кдндлы Механоуиравляемый, или мехаиосенснтнвный, ноцный канал . зто каны, у которого измснсинс ироиодимости является оп)етом из мехзничсску)о дгформацшо мембраны.
Мсииишеская знсргия Перел»ется иа канал либо за счет нзмснсння натяжения лнпнднсио бнслоя. либо чсрс;! цнтоскелет клетки. Вь)деля(от кзиаль>, акгивируемые и инактивнрусмьн рзстяжснием клстки. Тзк>кс оби>>ру)к("ны каналы, реагирукицнс на ежа пи клетки. Вои!Х)гы, свя.иииьк с мсхаиоуирав. >ясмымн ионнымн кана. ими, мы рассм(при щк м достзточно детально, поскольку информацию ио:пой новейшей ироблсмс можно найти только в»вру(юяо(их научнь!х и учебных изданиях. В »той свя.ш исоб>и)димо о кртить оирс>нлеииьи '>срмииОчОгическис П1н)бл('мы.
сВязаииыг с мсх»1к)управляемыми кзи>$>я)ы<$..<)то! тии кщ>а(ов являстся, ио существу, 'игтнил< слу исм ргцс'игоруиравляемого, з имси>к> мехзноу1ц)знл5и'мым ИОииым к>шалом. В дсй с(витсльиогтн )ак би и следова.>о называть:пи кзиа ль>. Олизко нстори кски ело>нн нкь. что во всси имен>щейся литер»ту!к мсхаиоуирзвлщ ни >й ионный юии.! >и $ыВ»ктс5! мсю!$кх щк1пивным.
!!Оп ому д»>не (>удст нсиользоваи $1мсиио,>гог'п рмии в зббрсвиатуре МСК, что и< дразум( взс г мехаио) иравлясмьш ионны>л! канал 11.4.1. Общие представления о механосенситивности и механосенситивном ионном канале !Н>-вилимому, литк<и> рс ш>1 я>вывел ьщ!. 1) крез цито гкс к"1 и его ки хзно-химичгск<н колиюш !им, закис а>к ;ис) ии и тубус!ии; 2) к<с<очи>*$< иинсрхиостиыс Прогонны. $(и,нс к,)к шп>юрины, 3) л!сюин)сснси)иниыс иоииьк кзизль! (МОК) И< всех исрсчнс>к нных структур, обгси( чи!<Зниинх мс хзничсскую ис р(дачу и клсгкс, МСК иаибо>кс просты в изу !Сини, ш>ско.И.ку оии быстро отнсчаю) иа механическое воздействие и з)О!. о<- щт легко об<иружиты 11аиболсс щоюия информ;щия отн<к ипльно свойш в МОК н>ичалс бь>л:$ иолу'и'на ие (п <.Ищ(н(щьиых мсхаи<кенси ! Нвиил клеток, а ири изучении клкгок, чья осионизя функция ис свя.ина с мсхаиочунс(и>пельиостьн>.
() >ообьясиящся т( м, что исрсдзча мсхщшчсского натяжгния н к)к) ке тесно с'Вяз»и»со струк)уриыми комионситамн мембраны, натяжение которой онн чувствуют, з (юлу ипь н.юлированньк клетки с ис'иов1х'ждгнной мсмбрзиой >кх тзточио сложно. Мсхзио('щи'итию>ь3(' каизл3» Отве' 1зн)т из мсхзни ческий стресс м< мбраиы и.>мсиешкм нсроятиосгн открь! гия канала. Они гу<исггвуют в с.)ухоиых клетках. мехаиорсцегпорвх, л!Ыи>счиых Всрс)снах, согудистом зилотелин н нс йросщ<п>рш>й ткани, ои: их физиологическая функция дог<а)очно ионятна. Однако ь>снес понятно, почему злск<роисвозбуднмьк клетки, такие кан клетки крони и ишге.иильньк нлсгки, иуждщотся в ка>илзх, которые отвечая>т нз мсхаинчсчжие стнмуль!.
11о-видимому,:)то связано г тсь<, что нсе клетки должни сталкныпыя с щх>блемой рс гулянии объема и злск)ролитного том! Огтзза. Регуляция клеточного роста тзкжс тргбущ сисцифичсской мех»и<як рсдающсй снст<мь>, ко<оран ОН!яд(л5н"1 ()и!<<и'<ех'нис' изьинсния клеточных размеров и формы. Таким обржюм, нельзя исклк>чит>ь что нсрсгулирусмь<й рогт, характерный лля раковых юк.п>к, сняззи с ноломкой такой мсхаиоиере дающей систем и.
Оирсделсннс канала как меха>н>сс>к>пивного змниричсскос' и Ощи'ис"! нзменсни< нср<штности <и крьпия канала н ответ нз мехаиичсску>о деформацию м(ж!Йрз>>и. М< хзиочу В<п ви (ельность Он)х д< ляг >ся к»- иалзми, ак! нвирукицнмися нри растяжсшш клс>кн в!ге!СЬ-ЗСС!Са(ес) сЬвппе!л (ВАС) илн иищсп>внруюишмигя ири растяжении кл<пкн -- всге(СЬ-Ь)вс(!Тассе! сйаппс!в (В!С). 1!скоторые МОК, ио-вилнмому.
вклю чакптя. котла сила давления орис >гп<ровщщ <ю $$<и<ра<$- леиию к ядру клетки.,)то свойство н»идс ио у глнальиых клеток, гла;(комиинчных клеток и:>идотелиальиых клеток. Тзкнс разные иринцниь! Исхзнической чувгтвитсльнос< и иргд)н>лагакп, ч н> ис вес МСК ирннздлсжа !. к ели ион п>молоти ч ной г(изьс каналов. Оиределсно, чтс> изл)енение их ироиииасмсюп< иронсхолнт в ответ >и натяжение (сеи>йои) мембраны.
которое «чу>$(тн>чт» капал илн окр)жзницис < !о >и>и>ды или снязаииый с ннм цнт<х кслег ш мбрзнь!. Мсхщнх сиен п< шик ть Вред< тавляст собой уиивергальиог щн>йс<но практически вссх к,итон. Олизко ириииии <кр(Дачи и ирсобрззовщшя механического натяжения в огщ'>и< !о рсзн<си<о <.к'тки до сил иор нс ясси, 11рсобрз;кн>ЗИ>>с н!схзиичсскОго си1 <ила В нлсткс, 11.4.2.
Вйеханосенситивный канал У М(. К измс)пние' $6)(нк>!Н)мО("!и яВляс>с>1 О! >я тОм на лсфс>рмзшио мембраны клс(ки. 1!рс жде весло. нсобходиьш обсудить. что иолрззул<сщктся <кщ.>г>!и от- ГЛАВА 11. Молекулярная организация и принципы работы ионных каналов -,'! атп<$4в:: Растяжение Риа. 11.9. Модель МСК в окружении мембраны клетки !показана на основании данных, представленных в работах. Яаацв Е 1986 Вюрпуиав о! <пеапапогеаерьоп меп)ьгапе В)ослеп)<з(гу б!2) 178 — 195, яаацв Р.
1990. 9!<в<аз-вепвлме <оп ацаппе1в ивин)ае<. 2 49 — 57. яаапев е 1992 В<в<он-ась<а<ей юп аьзппе<в: Ап орда<а. $п. Яепзо<у Тгапв(<палов. О. Согеу, ебаог. М У.. Рааье$е$$ег Спм. Ргем. рр 242 — 280; Яванцев Е, М((тж С. Е. 1998 Меацапозепм1<че юп аьаппе<в <п попвреоа<цеб ае1)ж $<ек Рьуацо< Вюалее Рлаппаао! 132:1 — 77) 11.4.3. Активация механосенситивных каналов Кчзнне сное п1п МСК заключался в том, пп юо и!юсгрзнствснная оргзниз;щня машк'<ся втечение прп. цсссз персхода пт закрь<<ого к о!крытому сп<ппяник).
в(тпм. 1! Нагтояив ( нргмя нп< гулирустся, ч го МС К <по ионный канал, кпгорый «тпишст» мсхшшчггкую ,(сформацшо и восириннлшст ее кзк <и)!33<од(ннь)33 фи з3Н)поп< некий гигнзл. Мед< ль МСК иред<павлсиа на Р<н. 1!!!. 1!ссмп тря из .печи галы к)с различие в еншой се и ктивногги и чувстпитс.<ьиппп< к лкхаинческпму возл(йгтвию, сгть б<)вынос ч)к по ('35!)!)с< а.
<хнцих лля различных клзсгпв Мл К. Вгсгдз, котла мы гон<)рим пб нзмс ненни неведения МСК, необходимо иметь в киду. чтп канал можгт бь! гь только в двух состояниях открытом п.ш закрыл ем. Так, у н< сх изуч;и мых СЛС мсхшш чсские стиму чы вызы<и)кл. у нели чан ис и( р<)ят< кити о 3- крып$я 3(ю$злз, М(хзиичсси<1$ ст<(мул $$с вызыпз(т и<5.
мс<цний нрпн<)лимосп! и нонной (жшкт3и)ности сди ни шпгп к!31313(33. От(утеген <ымгнси$ш в сел(ктиниости и п)хшодим(н ти в условиях м('ха(ишггкоп) $1<мдсй стеня на клс )ку иплтнсржд,<ет ирсу<с<13$55!()ик етом, что именно растял(снн( мембраны открывает каналы. В осло<к зкт инаци и кшш лон рзстяжси нем л()к<п лкчябраииьн) или мсмбр;ше)-цнт<кк((и тный механизм 1!().вилимол<у. ра<пяжсии( иг вовлекает циж)зольныс нторичиьк мссссил)керь<. 1!рииииииальиыс локаззтгльг таз э гпгп г пслу и $3 3 ы данных и том, ч 3 и М С К могут рс<мс цы$ривзться <ц)33 р<ктя)к<"31и)3 ()ц)шыситз м(мбраны.