Биохимия мембран. Рецепторы клеточных мембран. Том 4 - Кульберг А.Я.
Скачать (прямая ссылка):
своим последствиям процесса: интернализацию рецепторов, протекающую
спонтанно или под действием моновалентного лиганда, и интернализацию
рецепторов в агрегированной форме. В последнем случае процесс
интернализации связан, по крайней мере, с органиченным расщеплением
рецепторов и проявлением биологического действия лиганда, опосредуемого
рецептором. Это позволяет предположить, что продукты ограниченного
распада рецепторов могут обладать сигнальными функциями, оказывая в
каждом случае строго определенное влияние на клеточный метаболизм.
Функция собственно лиганда сводится к тому, чтобы обеспечить
конформационные изменения в молекуле рецептора и избирательный эндоцитоз
рецепторов данной специфичности.
Эффекторные функции клеточны \ рецепторов
Биологическая роль клеточных рецепторов не ограничена их способностью
избирательно связывать те или иные лиганды. Помимо этой функции, которую
можно обозначить как афферентную, рецепторные белки могут обладать рядом
других функций, реализация которых зависит от строения участков их
молекул, погруженных в цитоплазму и, следовательно, в известной степени
изолированных от лигандсвязывающих участков в структурном отношении. Как
будет обсуждаться ниже, рецепторные белки могут обладать, в частности,
ферментативными свойствами. Для некоторых из них установлена способность
взаимодействовать с ДНК, белками хроматина. В тех случаях, когда
собственно рецепторный белок лишен ферментативной активности, он может
приобрести ее за счет формирования комплексов с мембраносвязанными
ферментами.
Биологические эффекты, возникающие при взаимодействии лиганда с клеточным
рецептором, связаны не только с избирательной интернализацией молекул
соответствующего рецептора, но и с аллостерической активацией центров,
расположенных в пределах внутриклеточного участка рецептора. Таким
образом, биологические функции рецепторов определяются как их
способностью специфически связывать лиганд, так и теми эффектами,
реализация которых зависит от свойств внутриклеточных участков
рецепторов. На этом основании все функции клеточных рецепторов (помимо
лигандсвязывающей) могут быть обозначены как эффекторные. Их анализу и
посвящена настоящая глава.
2.1. Клеточные рецепторы как ферменты
Ферментативная активность обнаружена у разнообразных по специфичности
рецепторов, хотя и не у всех. Из этого не следует, что у остальных
рецепторов ферментативная активность отсутствует, скорее, такова степень
изученности проблемы.
Так, два вида рецепторов: для инсулина и для эпидермального фактора роста
- обладают тирозинкиназной активностью.
28
В случае рецептора инсулина тирозинкиназной активностью обладает (3-
субъединица рецептора (R. A. Roth, D. J. Cassel, 1983; van Obberghen E.,
1983). Именно эта субъединица пронизывает мембранный бислой и не несет
лигандсвязывающих функций. Инсулин, связываясь с а-субъединицей
рецептора, индуцирует конформационную перестройку р-субъединицы,
необходимую для проявления присущей этой субъединице ферментативной
активности. Под влиянием инсулина происходит аутофосфорилирова-ние
рецептора по остаткам тирозина. Это явление наблюдали при добавлении
инсулина к лимфоцитам, жировым клеткам, клеткам гепатомы.
Рецептор инсулина обеспечивает в присутствии лиганда не только
аутофосфорилирование, но и фосфорилирование других субстратов (L. A.
Stadmaner, О. Rossen, 1983; Y. Zick et al., 1983). Возможно, что именно
благодаря ферментативной активности рецептора инсулина и зависимости этой
функции рецептора от связывания гормона последний обеспечивает управление
углеводным и липидным обменом в клетке-мишени.
Ферментативные свойства рецептора фактора роста кожи. Этот белок служит
одним из важных объектов при изучении ферментативных свойств клеточных
рецепторов. Получен ряд доказательств в пользу того, что этот рецептор
также является тиро-зинкиназой и способен к аутофосфорилированию (S.
Cohen, М. Kasuga, R. Roth, 1980-1983). От изолированного рецептора,
обработанного трипсином, можно отщепить фрагмент с молекулярной массой
42000, которая обладает протеинкиназной активностью. Этот фрагмент не
содержит центр связывания гормона (М. Basu et al., 1984). Рецептор
эпидермального фактора кожи состоит из одной цепи с молекулярной массой
117 000. Аутофосфорилирование очищенного рецепторного белка в присутствии
[32Р] АТФ как до, так и после его обработки трипсином показало, что вся
радиоактивность локализуется во фрагменте с молекулярной массой 42 000,
т. е. именно в том, который обладает тирозинкиназной активностью.
Поэтапный протеолиз рецепторного белка возрастающими концентрациями
трипсина в сочетании с изучением первичной структуры рецептора позволил
установить следующее. Вся молекула рецептора состоит из 1186
аминокислотных остатков, из которых 621 остаток прихопитоя пя
"внеклеточный с ли-
гандсвязывающим центром (A. Ulrich et al., 1984). Вслед за коротким-
внутримембранным сегментом и прилегающим к нему участком цепи из 50
