Крутецкая, Лебедев, Курилова - Механизмы внутриклеточной сигнализации - 2003 (947291), страница 21
Текст из файла (страница 21)
Напротив, митохондрии в соответствии с их происхождением как симбионтов внутри цитоплазмы эукарист быстро улалянгг Са из цитозоля с помощью Са -уиипортера, который дейсгвует как канал во внутренней мембране мигохондрий, н затем более медленно экспортируют Са в цитозоль с участием вторично-активнгшо транспорта !На /Са -обменника) (рис.
27). Таким образом, плазматическая мембрана и внутриклеточные депо создшот короткожнвушие мпкродомены с высокой концентрацией Са . )Ыитохондрии„с другой стороны, захватывают этот Га и затем медленно возвращают его в цитоплазму, где он может активировать Са -зависимые процессы и, возможно. способствовать восполнению Га -депо (ВаЬсосй е! а!.„1997; Вабсоск, Нй!с. 1998).
Перечисленные выше данные Хилле н соавторов, полученные на хромаффинных клетках крысы, были подтверждены на хромаффинных клетках быка (Хц е! а!., 1997). Оказалось, что и в этих клетках митохондрии играют быструю и доминирующую роль в удалении больших количеств Са ' из цитоплазмы. Так, показано, что митохондрии в интактной клетке могуг захватывать до 1 м/э) внугриклеточного Са ', чзо лля клетки размером ! мкм соответствует Са '-току в 260 пА/с через Са '-каналы (Хц е! а!., 1997).
В некоторых клетках этот кратковременный захват Са ' митохондриями может быть важным для генерации Са волн и осцилляций (>онат(Пе е1 а1., !995; Не!>1 е1 а!., !99б). Кроме тоцк кратковременное увеличение концентрации Са в митохондрнях может, по-видимому, стимулировать продукцию АТФ в митохондриях. В последнее время установлена важная роль митохондрий в регуляции [Са ], в клетках гладких мьплц. Так, на гладкомышечных кпетках легочной артерии крьюы показано, что освобождение Са ' из СР, вызванное АТФ или кофеином, приводит к увеличению концентрации Са в цитозоле и в митохондриях.
Концентрация Саз в митохондриях повышается после >величения (Са ), и остается повышенной в течение значительного времени после возвращения (Саз ), к базальном> уровню ((>гцпвпопд, Тцй, 1999). В гладкомышечных клетках морской свинки л~итохондрии также регулируют освобождена Саз из (Рз-чувствительных депо. Карбонилцианид ш-хлорофенилгидрвзон (СССР), предотвращаюший захват Са митохонлриями, сушественно уменьшает амплитуду )р,-индуцируемых Са- -си~палов.
Предполагают, что после !Рз-индуцированного освобождения Са~"', аккумуляция Са ' митохондриями может способствовать поддержанию низкой локальной (Са 1, в области (рз-рецептора и прелотвращать его Са'-зависнмую инактивацию (МсСап'ол, Мшг, 1999). Недавно установлено, что аппарат Гольджи также является !Рзчувствительным Са -депо„функциональные характеристики которо~о отличаются от таковых ЭР. В покояШихся клетках линии НеЕа концентрация Са в полости аппарата Гольджи составляет 0,3 мМ. При активации клеток гисгаминовй индуцирующим образование 1Рн наблюдается быстрое >меньшение концентрации Сам в полости аппарата Гольлжи (Р!л(ол е1 а!., ! 993). Кальциевые депо в немышечных клетках содержат Са '-АТФазу, сходную, но не идентичную АТФазе в СР.
Са '-АТФаза в немышечных клетках является продуктом гена БЕКСА 3 (Рояяап ег а(., ! 994; Низка)л, !лез(, 1999). Кроме того, предполагают, что 1Рз-чувствительное депо может аккум>лироввть Са ' путем совместной работы Н -АТФазы и 2Н'/Саа'-обменника (Ркцгобоп е1 а!., 1990). Буферную роль в кальциевых депо немышечных клеток играет Са "- связывающий белок, известный как кальре~улин или кальретнкулин (гликопротеин, моя, масса 47 кДа). В отличие от кальсеквестрина кальретикулин имеет один участок, связываюший Са ' с высоким сродством. Кальретикулин из печени крыс (кроме связывающего участка с высоким сродством ) связывает с низким сродством до 50 моль Са на 1 моль белка (Тгечез е! а1., 1990).
5.2.2Л. Структура 1Рмрецепторя Предполагают, что высвобождение Са' нз 1Р,-чувствительных депо происходит после сяязывания !рз с белком, одновременно являющимся рецептором лля !Рз и каналом, обеспечивающим выхол Са из полосги дело в цнтоплазму (ВепЫ8е, 1993: Магзйай, ТауМ, 1993: Вегргохчаппу. БЬг1)сЬ,!995; Маак, 1997). 1 От момента обнаружения того факта, что ! Р, индуцирует освобождение Са' из немитохондрнального депо (БггеЬ ег а1., 1983), до выделения !Рг-рецептора (Бцрапаропе е! а(., 1988Ь) прошло 5 лет.
Это связано с тем, что 1р,-рецепторы в большинстве клеток имеют низкую вютносгь. Удачной находкой оказались клетки П)ркинье ьгозжечка, которые имекп необычайно высокую плотность !Рз-рецепторов. !Р,- рецептор бьш вылелен из мозжечка быка, крысы и мыши и реконструирован в липосомы (Бцрацаропе е! а1.. 1988Ь; Магяйа!1„Тау!ог, 1993; Веаргохтаппу, ЕЬг1)сЬ, 1995). Методами молекулярного клонирования установлено„что (Р,-рецептор гомологичен рианодиновому рецептору, каналу выброса Сам из СР скелетных мышц. (Р,-рецептор представляет собой белок с мол. массой 313 кДа, имеющий 6 трансмембранных участков в области С-конца (Гцгвсй! е! а!.. 1989; М(8пегу ег а(., 1990; Са!кап ег а1., 1999). Первые даа трансмембранных сегмента необходимы для встраивания рецептора в мембрану (Оа(кап е! а1., 1999).
Аминокислотная последовкгельность (Рз-рецептора высококонсераативна, из 2749 аминокислотных остатков выявлено различие между белками мыши и крысы только в 21 аминокислоте (М(8пегу е! а!., ! 990). Использование различных моноклональных антител показало, что Г(-конец белка 1рз-рецептора обращен в цитоплазму, а С- конец распслохген в полости депо (Гцпцсйй е! а1., 1989). Белок имеет многочисленные потенциальные участки гликозилирования и по крайней иере лва потенциальных участка фосфорилирования цАМФ-зависимой ьиназой (Гцгп)сЬ1 е! а1, 1989). Показано, что связывание! Р, с очищенным 1Рпрецептором ингибируется гепарином (Бцрацаропе ег а!., 1988Ь) и высокочувствительно к рН и концентрации цитоплазлгатического Са (Р(еггоЬоп ег а!., !990). Установлено, что !Р,-рецептор не только гомслогичен рианодиновому рецептору в области трансмембранных сегментов, но, так же как н рианодииовый рецептор, образует гомотетрамеры из четырех нековалентно связанных высококонсеряативных субьеднниц (мол.
масса 313 кДа) (Мгйпегу ег а(., 1990; Магзйа(1, Тау(ог, !993; Са!кап ег а!., 1999). Методами направленного мугагенеза исследовали домены 1Рзрецегпора, необходимые лля связывания лшанлов и тетрамернзацни рецептора (М(8пегу, БоаЬоТ, 1990). Делеция трансмембранных участков с С-конца 1Рмрецентора мозжечка приводила к синтезу растворимого рецепторного белка, который эффективно связывал 1Р„но не образовывал тетрамеры, а оставался мономерным. Эго свидетельствует о том, что трансмембралные участки важны лля объединения субъединиц рецептора в тетрамеры и обрюуют, по-вндимому, канал выброса Са '. Показано, что для олигомеризацин рецегпора особую значимость имеют лятый и шестой трансмембранные участки (Оа!чав е! а!., ! 999).
Обнаружено также, что в образовании поры Са -канала принимает участие последовательность из 190 аминокислот (включающая пятый н шестой трансмембранные сегменты) а области С-конца 1рз-рецентора (пашол-Ргалсо е1 а1., 1999). Напротив, участок связывания 1Рз расгюлоя<ен на Х-конце рецептора, солержашем много остатков аргинина и лизина. Таким образом, кажлая субъеднница гомотетрамера !Рз-рецептора солержит независимый лигандсвязываюшнй участок, локализованный на Ы-конце каждой субъедииицы и отделенный от образующих Са -канал трансмембранных >частков более чем 1400 аминокислотами.
После связывания 1Рз происходит значительная конформацнонная цересгройка рецептора, приводящая к активации канала. По доменной людели !Рз-рецепгора субьеднницы рецептора взаимодействукж с помощью нековалентных связей с>бъединиц в области С-концов, содержащих трансмембранные фрагменты. Эти фрагменты в большой степени гомологичны рианодиновому рецептору и образукгб повидимому, управляемый Са -канал.
Аминокислотная последовательность межлу !Р,-связывающим доменом и Са -каналом служит мишенью для регуляторных факторов, так как участок цАМФ-зависимого фосфорилирования рецептора расположен, по-видимому, в этой области. Предполагают, что участками фосфорнлировання (Рз-рецептора цАМФ- зависимой протеинкиназой являются остатки серина в положениях 1755 и 1589 (М!8пегу, Ви1ЬоГ, 1990). В настоящее время семейство !Р,-рецепторов включает три изоформы. Наиболее распространенной нзоформой является 1Р,-рецептор типа, который идентифицирован в мозш (мозжечке), гладких н скелетных мышцах, Т-лимфоцитах, клетках сердца, ооцнтах Хелорцж !Р,— рецептор 2 типа клонирован из мозжечка крысы: его аминокнслотная последовательность на б9 58 идентична таковой! Р,-рецептора ! типа.
1Рзрецелтор 3 типа эксарессирован в эпителии кишечника и на б4 Чъ идентичен по аминокислотной лоследовательности 1Рз-рецептору 1 типа (Маш!за(1, Тау!ог, 1993; Вехргокввлпу, ЕЬгйсЬ, 1995; Магйз, 1997). 5.2.2.2. Регуляции активности 1Р;рецептора 1Р;-рецепторы являются мишенями для многих аллостерических регуляторов: прстеинкиназ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
