Крутецкая, Лебедев, Курилова - Механизмы внутриклеточной сигнализации - 2003 (947291), страница 28
Текст из файла (страница 28)
Стимуляция клеток агонистами вызывает алтивацию фосфолипазы С (Р1.С), расшепляющей зту связь, что приводит к одновременному удалению ннгибитора (Р(Рз) и продукции активатора (1Р,) !Р,-рецептора (з)йпа) папздцсбоп) Образовавшийся 1Рз алгивирует !рз-рецептор и индуцирует мобилизацию Са ' из депо (Са»чаче )шпа1юп) (по 1.прц е! а)., 1998). Основоположник емкостной модели Джеймс Патин (Рц!псу, 1999Ь) предположил„что в состав сигнального комплекса 1Р,-рецептор-лепоз зависимый Са -канал входит также фосфолипаза С и, возможно, ьакой-то вспомогательный белок, подобный белку )ла0, функционирующему в фоторецепторах ОгозорЫ)а (рис.
37). !зя плазматических мембран (зовя!ег ег а)., 1991; Ь!етгешопг ег а1., 1994). При дальнейшем фракционировании было установлено, что зти 1Р,-рецегпоры локшшзованы в специализированных субьомпартментах ЭР, которые тесно прилегают к плазматической мембране.
Использование цитохалазина В позволило предположить, что актиновые микрофиламенты могут связывать !Р,-рецепторы в ЭР с плазматической мембриюй (Коза!ег е! а)., 1991; Ыечгешоп! е! а1., 1994). Цитоскелет представляет собой сложную динамическую сеть микротрубочек и микрофиламеитов, расположенную в цитоплазме клеток (Фапй, 1991). В комплексе со связанными белками цитоскелет играет важную роль во многих клеточных процессах: управляет лвнжением органелл, участвует в сборке и поддержании струл-гуры ЭР и взаимодействии внутриклеточныл Са- -депо (На)посгйу ег а1., 1994), ре~улируег зкспрессинз н функционирование ионны~ каналов мембран (!апгпеу, 1998). На основании ульграструктурных и функциональных исследований можно предположить, что цитоскелет представляет собой трехмерную сеть, улерживаюшую ЭР около плазматической мембраны. Способность цитоскелега, и в первую очередь актиновых микрофиламентов, выполнять зтн функции определяется частично вспомогательными белками, которые обеспечивают взаимодейк-гвие филаментов с мембранами и интегральными мембранными белками.
Так, ультраструктурные иммуногистохимические данные свидетельствуюз. о том, что в макрофагах и тромбоцитах актин-связывающий белок гельзолин взаимодействует с плазматической мембраной и мембранами внутриклегочных органелл (ЭР, митохондрии) (Науч!8 ег а)., 1989). Участки связывания анкирина, соеднняк>щего интегральные мембранные белки с цитоскелетом, обнаружены на !Рз-рецепторе из клеток Т- лимфомы мыши (Воцгйп!8поп е! а!., 1993а; Воцгрпйвоп, .!!п. 1995), тромбоцитов человека (Воцгйц!8поп ег а!., 1993Ь) и клеток мозга крысы (!озерй, Балан!а, 1993). Показано, что связывание анкирина с ! Р,- рецептором приводит к ингибированию мобилизации Са ' из депо (Воцгйцфпоп ег а!., 1993а; Воцгйп!8поп, Лп, 1995).
Это согласуется с предположением о том, что Са '-мобилизующая актнвиосгь !Р;-рецептора иожет быть блокирована, когда он находится в сопряжении с плазматической мембраной (ВепЫйе, 1995а). Интересно, что анкирнн специфически связывается также с рианодиновым рецептором из клеток Т-лимфомы мь>ши и модулирует активность рианодин-чувствгггельных Са '-каналов (Воцгйц!8поп ег а1., 1995). Более того, белок ()гозорЬ!!а ггр (!гапгйеп! гесергог ро1епбаВ, являкяпийся предполагаемым гомологом депо-зависимых каналов у млекопитающих (см. ниже), также содержит три анкирин-подобных участка (РЫ!1(рз ег а!., 1992; Наггйе, М!п(ге, 1993). иц Пй) Цизосиелет ' гйа ~м,- з --+...
ч~~~Зяай 'о опустошение паь «~ ~)! . ' депо Рис. 38. Модель ионформационного свизывания (соп1огпта!!опа(- сопр!!пй) для депо-зависимого входя Са в клетки. и Л - !Ререцепторы, локализованные в мембране зндоплазматического регнкулума (ЭР), взаимодействуют с депо-зависимыми Саканалами [моте-орегагед сйаппе!з, ВОС) а плазматической мембране (ПМ). В - После лобавления ингибитора фосфатаз каликулина Л под плазмалсммой образуется плотный слой кортикальиого актина, нарушаюший связь между 1Рз-рецепторами (!РзК) и депо- зависимыми Са -каналами. С - Опустошение Са -дено вызывает конформацнонное изменение (соярогтабопа! сйапйе.
СС) !Ри рецепторов, связанных с дено-зависимыми Са -каналами (ВОСз). Активация ВОСз прпаодит к ахолу Са а клетку (по ВеггЫйе е! а!., 0000]. Гомологи !гр-белков, идентифицированные в тканях млекопитающих, также имеют на консервативном цитоплазматическом !ч-конце молекулы три-четыре анкирин-подобных домена (Фсз ег а!., «зз 1995; Вйи е[ а[.. 1996; Рц[пеу, 1997: Вйц, В[ппбавшег, 1998; Рц[псу, МсКау, !999). Эти домены могут участвовать в связывании [гр-белков со структурами цитоскелета. Возможно также, что анкнрин-подобные фрагменты могут прямо взаимодействовать с [р,-рецептором. Кроме того, в последнее время показано, что все три типа 1Р,-рецепторов взаимодействуют с белками цнтоскслета таллином, винк>лииом н иактнном [Вцб!уаша е[ а1., 2000). Вышеизложенное свидетельствует о возможной роли структур цитоскелета в сопряжении 1Р;-рецептора с депо-зависимым Са -каналом в плазматнческой мембране.
В пользу модели "конформационного связывания" и участия структур цитоскелета в регуляции депо-зависимого входа Саз свидетельств>ют данные, полученные на ряде невозбулнмых клеток. Так, на эндотелиальных клетках линии СРАЕ сосудов показано, что предннкубация эндотелиальных клеток с цнтохалазином [>, разрушающим актнновые мнкрофнлаиенты, приводит к ингибированию а~ депо-зависимого входа Са, вызванного тапсигаргнном, и не оказывает влияния на индуцируемую АТФ мобилизацию Са ' из депо (Но[г[а, В!апет, 1997," Но!ба е[ а)., 1998). В тромбоцнтах человека (козы[о е[ а[., 2000) н эндотелнальных клетках 04огцюог[ е[ а[., 2000) разрушение Р-актива (действне цитохалазина [> нли латрункулнна А) или стабилизация Р-актина (приложение джасплакинолила нли каликулина А) приводит к подавлению депо-зависимого входа Са .
Агенты, разрушающие актиновые филаменты (цитохалазин 0) и микротрубочки (нокодазол), ингнбируют также емкостной вход Са я астроцитах типа 1 (Сппза[гй е[ а!., 1999). В эндотелиальных клетках легочной артерии крысы разрушение связи между белками цнтоскелета спектрином и белком 4.! приводит к подавлению нндуцируемых тапсигаргином Са -сигналов н полному ингибированию токов через стас-каналы [>уц е[ а1., 2001).
На пернтонеальных макрофагах крысы налщ показано, что агенты, нарушающие структуру микротрубочек (винбласгин, колхицин, колцемид) и актнновых микрофиламентов [цитохалазины, фаллоидин), существенно уменьшают фазу мобилизации Са из депо и практически полностью подавляют депо-зависимый вход Са инлуцнрованные ингибиторами эндоплазматнческнх Са -АТФаз тапсигаргином н циклопьязониковой кислотой (Крутецкая и др., 2001 а). )[явные результаты могу~ свидетельствовать как в пользу модели аконформационно~о связывания», так н в пользу модели встраивания всзикул в плазматнческую мембрану. Модели, предполагающие встраивание в плазматнческую мембрану везикул, содержащих лспо-зависимые Са -кяиааы.
Модели. описанные выше, основываются на представлении о том, что депо-зависимые Са -каналы стационарно локализованы в ~зз плазматической мембране. Однако некоторые авторы (Разо(мо е( а(., 1993: Бошаяплг)агапэ е( а(., 1995) предполагают, что активация емкостною входа Са * может являться результатом встраивания в плаэматическую мембрану везикул, содержащих депо-зависимые Са -каналы. Эта идея была вылвинута в качестве возможного объяснения участия малых ГТФ- связывак)щих белков в активации депо-зависимого вкода Са, зак как известно, что такие белки (типа га)э) играют ключевую роль в регуляции опосредуемого мембранными везикуламн транспорта белков (Ва)с)ь 1990).
Кроме тою, на мегакариоцитах крысы показано. что антималярийный агент примахин, лпгибируюший везикулярный транспорт, блокирует емьостной вход Са (Бошавцпг)агаш е( а(., 1995). Авторы предполагают, что когда Са -депо заполнены, депо-зависимые Са'-каналы находятся в эндомембранном компартменте под пзазматической мембраной. При опустошении депо. депо-зависимые Са -каналы транспортируются в составе везнкул от этого компартмента к плазматической мембране. При слиянии везпкул с плазматической мембраной и встраивании в нее Са -каналов наблюдается активация емкостного входа Са Примахин блокирует активашяо входа Са, прелотвращая, повидимому, образование везикул, содержал(их депо-зависимые Са каналы (Бопзаьцпг(агаш е( а(., !995).
В соответствии с этой моделью. в послелнее время показано, что ингпбирование везикулярного транспорта при воздействии бафиломнцина приводит к уменьшению емкостного входа Са в эмбриональные кле~ки сирийского хомячка и последующему апоптозу (Зауаз)еч е( а!., 1999). Обнаружено также, что для активации депо-зависимого вхола Са в ооциты Хеоорцв необходим белок Б)ЧЛР 25. участвующий в везикулярном транспорзе (уао е( а(., 1999). Модели депо-зависимого входа Са, описанные выше, не следует. вероятно, рассматривать как взаимоисключающие. Истинный механизм депо-зависимого входа Саз" может, по-вилимому, включать элементы всех разновидностей моделей. как это предполагается в модели связывания по гипу секреции.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
