Крутецкая, Лебедев, Курилова - Механизмы внутриклеточной сигнализации - 2003 (947291), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Модель свнзьзввиии по типу секреции (яесгейоп-1рие сопр11пд пюйе1). Данная модель прелполагает прямое физическое, но обратимое связывание внутриклеточного Са депо с плазматической мембраной путем подтягивания депо к мембране (Рацегзоп е( а(;, 1999; Уаа е( а!.. 1999: Козаг(о, Баде. 2000а; Кояаг)о ег а!., 2000). Транслокацня ЭР к плазмалемме регулируется примембранным цнтоскелетом.
Данная молсль основывается на данных о том. что стабилизация кортикачьною актина при действии джасплакинолида илп пнгибитора фосфатаэ качикулина Л препятствует связыванию ЭР с Са -каналом в плазматической мембране и приволит к иргибированшо депо-зависимою входа Са ' (Рацегзоп е( а(.. 1999: Коварно ег а(., 2000; Козадо. Баде 2000а). Разборка кортикального 1З4 актина при воздействии цитахалазнна Д восстанавливает связь между ЭР и плазмалеммой и активирует вход Са- (Рапегвоп е1 а1.,! 999). Сд Г;д М1 а1я' С ' т$ Каа Рнс. 39.
модель связывания по типу секреции (весте!1оп-!!Ке соцрнпб то1)е!) для емкостного входа Са в тромбоциты человека. Опустошение Са '.депо вызывает транслокацню и связывание с плазмалеммой малых О-белков семейства Каз. Акгивированные Каз белки вызывают полимеризацню актнновых филаментов, способствующую транспорту ЗР к плазматической мембране. В процессах внутриклеточного транспорта участвуют также АгГ белки, относящиеся к семейству Каз белков. Кроме того, Кав белки могут активировать фосфоннозитнд-специфичесьие киназы (Р!3-Ыпазе апд Р!4-)г!пахе), которые также могут иидуцировать реорганизацию актиновых филаментов. Реорганизация примембранного цитоскелета способствует связыванию между !Р1-РеЦептором в мембране ЭР и депо-зависимым Са -каналом в плазматической мембране !по Козаг)о, Ьаае, 2000а].
Данная модель была подтверждена на тромбоцитах человека )Коза1)о е! а!., 2000; Кавадо, бабе, 2000а). В соответствии с моделью связывания по типу секреции, предтожснной для тромбоцитов, ?зз опустошение Са -депо вызывает транслокацию и связывание с плазмалеммой мальв О-белков семейства Кая (рис.
39). Активированиые Кая белки вызываю~ полимеризацню актнновых филаментов, способствующую транспорту ЭР к плазматической мембране. Кроме того, Как белки могут активировать фосфоинозитил-специфические киназы, которые также могут индуцировать реорганизацию акгнновых филаментов. Реорганизация примембранного цитоскелета способствует связыванию между 1Рпрецептором в мембране ЭР и депо-зависимым Са'-каналом в плвзматической мембране (Коза?)о ег а)., 2000; Коза?)о, Зале, 2000а) (рис. 39). С помощью методов нммунопрецппитацпи показано, что прямое физическое взаимодействие между ггр1-белком (функционирующим как депо-зависимый Са '-канал) и 1Р?-рецептором наблюдается только в тромбоцитах с опусгошеиными Са -депо, а не в контрольных клетках (Коза?)о, Заде, 2000с). Эти данные согласуются с моделью связьвания по типу секреции, в соответствии с которой реорганизац??я актиновых филаментов приводит к транслокации ЭР к плазмалемме и способствует взаимодействию! Р?-редел горов и депо-зависимых Са -каналов.
5,3.2.3. Виофизичесиие харалтеристнии и механизмы ре?3лвции ?* депо-зависимых Са -каналов Биофизические характеристики депо-зависимых Са -каналов исследованы с помощью метода пэтч-кламп в конфигурации "?тйо1е сей" в целом ряде невозбудимьж клеток. Ток, текущий через депо-зависимые Св -каналы, обозначают 1„„(са1с!пш-ге!еаза-асг!тагег) са)с!цш сцпепг) (Нойй Реппег, 1992. 1993). Лучше всего охарактеризованы огас-каналы в ?учных клетках (Ной?, Реппег, 1992, 1993), лейкемическнх базофилах линии КВ).-2Н3 (РагеИ?, Реппег, 1996, 1997) и Т-клетках линии )пг)гаг ! (Еше!Гас!?, 1.еичз, 1993„. Се?т!з, СаЬа)ап, ! 995).
1„„, имеет свойства входящего выпрямленна, алчивируется при гиперполяризации мембраны и имеет потенциал реверсии более положительный, чем чай мВ. Эффект входящего выпрямленна, по-видимому, обусловлен блокированием каналов внутриклеточным?? ионами Мк ' (КегзсЬЬапп?, СаЬв!ап, ! 99В). Так же, как потенциал-зависимые Са -каналы, стас-каналы характеризуются высокой селективностью для Са' . Однако в отличие от потенциал-зависимых Са -каналов, огас-каналы имеют очень низкую проводимость (<1 пСм). Проводимость одиночного канала лля потенциал- зависимых Са -каналов !.-типа (в пСл?) (Незя ег а(., 1986) примерно в 300 раз больше, чем таковая лля огас-каналов (24 фСьг) (У?те!!ас)?, ).е?ч!з, 1993).
Так же, как и потенциал-зависимые Са'-каналы, огас-каналы блокируются двух- и трехвалентными катионами со следующей !зб эффективностью: Ва чбгь<йй <Мпз =Го '=Ве=<Сг)=<7п=<(.аз (НогЬ, Реппег, 1992, 1993 !. Важным свойством сгас-каиалов является Са -зависимая инактивация Известно несколько механизмов ингибироваиия 1„ внутрнклеточными ионами Га- Быстрая иниггивация 1,, является результатом связывания Са с участками, расположеннымн на расстоянии в несколько нанаметров от внутриклеточного устья канала (тяге(расЬ, Еекй!з, 1995а; Еоцхао ег а1., 1996; Не!то, РагеКЬ, !999), в то время как медленная инактивация связана с восполнением Са '-депо (багге!(асЬ, Еекйз, 1995Ь).
Медленная инактивацня 1„„предотвращается внутриклеточной ЭГТА, что свидетельствует о том, что Са '- связывающие учао"тки, важные для процесса медленной ннакгивацни, расположены на расстоянии от каназов, превышающем 100 нм (Узяе!ГасЬ, (.егч(з, 1995а, 1995Ь). Предполагают, что митохондрии могут захватывать Са в тех участках клепги, которые важны для процесса медленной инактивации. На лейкемических базофилвх линии РВЕ обнаружен дополнительный механизм медленной Са -зависимой инактивации 1„„, который запускается ионами Са" . вхолящими по стас-каналам (Рагс)гЬ, 1998). Как отмечалось ранее, мощным активатором )Рз-рецепторов является аденофостин А. На лейкемических базофнлах крысы показано, что аденофостин А вызывает мобилизацию Са ' из депо и активирует 1„.„ при высокой внутриклеточной концентрации Са, когда другие агенты (1Рн запсигаргин, иономицин) не моли активировать 1, .
(Нцапй ег а1., 1998; Вгоаг) ег а1., 1999). Предполапмот, что аденофостин А может предотвращать или уменьшать быструю Са'-зависимую инаьзивацию стас-каншюв. Известно, что в бескальциевой среде потенциал-зависимые Са— каналы в различных типах гшеток приобретакп способность пропускать олновалентные катионы (Костюк.
1986; Незя ег а!., 1986). На тучных клетках (Но1Л, Реппег, 1993) н Т-клетках линии Япг)гаг (Е.ерр!е-%'!епЬцея, Сайа1ап, 1996; КегясЬЪаипк Сайа)ап, 1998) также показано, что при уменьшении внеклеточной концентрации двухвалентных катионов сгасканалы становятся проницаемыми лля моновазентных катионов.
Исследование селективносги стас-канвлов для различных органических катионов позволило оценить размер селекгивного фильтра каналов. Диаметр селектнвного фильтра огас-каналов оказался равным 0,6 нм (КегзсЬЬацш, СаЬа!ап. 1998), что соответствует таковому лля потенциалзавнсимыл Са -каналов. В настоящее время очевидно, что опустошение Са -лспо приводит к активации входа Са .
В то же время природа этих депо н количественные взаимоагношення между степенью заполнения депо и активацией входа Са= остаются неяснымн. >зт Кроме /Р>-чувствительных депо, невозбудимые клетки содержат также рнанодин-чувсгвительные лспо и лепо, чувствительные к новому внугрикчеточному мессенджеру сфингозин-1-фосфату (Май/е е! а/.. 1994). Активация 1,.„„. связана, по-видимому, с опустошением 1Р,- чувствительных депо. Амплитуда 1, „вызванного /Р>, не можег быть палее увеличена при опустощении !Р>-нечувствительных депо при действии пономнцнна(Раге/г/>, Реппег, !996). Где в цитозоле локализованы )Р>-чувствнтельные Са" депо, активирующие 1„„,7 В эгей связи следует отметить работы, выполненные на лейкемнческих базофнлах линии ВВЕ с использованием метода пэгчкламп в конфигурации "»/>о/е-се/Г' н флуоресцентных методов измерения (Са !, (РагеЫ>, Реппег, !995).
Показано, что сульфгидрильный реагент тимеросал (1 мкМ), увелнчивающии чувствительность !Р>-рецепторов к /рл ь>ожет акгивировать /„в, в отсутствие /Р, в патч-пнпетке. Активация 1,, предотвращается ннгнбитором /Р,-рецепторов гепарином. Интересно. что тнмеросал может полностью активировать 1„„даже после диализа клеток в течение 900 с растворал>н, не содержащими экзогенного ! Р,. В этих условиях общая концентрация /Р, в цитозоле должна быть очень низкой. Известно, что время жизни /Р> в цитозоле составляет 1 с (Каза>, Ре!егзеп, 1994) и он может диффундировать из клетки с постоянной времени 30 с. То> факт, что тимеросал може>.
активировать /„,.„в этих условиях, свидетельствует о том, что /Р>-рецепторы н, слеловательно, Са -депо, на которые действует зимеросал, должны реагировать на концентрацию /Р, в несколько сотен наномолеи. Это возможно только в том случае, если лепо растюложены рядом с участкаын образования !Р>. Так как продукция !Р> происходит в ила>магической мембране, можно предположит> что Саз'-депо, активирующие 1„„, также расположены около плазма> ической мембраны (Раге/г!>, Реппег, 1995). Далее эти же авторы (Раге/г/> ег а/., 1997) показали, что можно функционально разделить мобилизацию Са из депо н депо-зависимый вход Са ' по их чувствительности к )Р>.
Обнаруже>ю, что низкие >, концентрации /Р> (60-600 нМ) вызывакп только мобилизацию Са из депо и не актияируют 1„. Для активации 1„„, необходимы микромолярнью концентрации !Р>. Прелполагают, что сущее>вует по' меньшей мере два типа функционально различных 1Р>-чувствительных депо: одни участвуют в освобождении Са, а другие отвечают главным образом за активацию входа Са"'. Депо, вызывающие активацию 1„„, характеризуются низкой чувствительностью к !Рь по-видимому, из-за алтивного метаболизма, который быстро снижает концентрацию свободного !Р> воспринимаемую /р,-рецепторами тгил депо. Логично предположить, что эти депо расположены в непосредственной близости к плазмкгической мембране (Рагс!г/>, Реппег, 1995: Рагс/г/> ег а/., 1997), что свидегельствуег в пользу модели ьонформационного сея >ывания.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
