Биохимия мембран. Рецепторы клеточных мембран. Том 4 - Кульберг А.Я.
Скачать (прямая ссылка):
регулятора жирового обмена (P. Grimaldi, 1983).
В обоих случаях действие гормона опосредуется одним и тем же по строению
и свойствам рецептором, но возможности для реализации его эффекторных
функций неодинаковы и зависят от стадии дифференцнровки клетки-мишени.
Уже на этом основании можно заключить, что реализация эффекторных функций
того или иного рецептора, опосредующего биологическое действие лиганда,
зависит от комплекса факторов. Эти факторы определяются конкретной
программой клеточной дифференцнровки, а роль рецепторов сводится лишь к
регуляции отдельных звеньев этой программы.
К настоящему времени представляется возможным сформулировать в наиболее
общей форме основные закономерности реализации эффекторных функций
клеточных рецепторов.
1. Избирательный эндоцитоз рецепторов под влиянием лигандов. Этот процесс
значим для реализации биологического действия многих изученных
рецепторов,. Он требует кооперативной активации ряда ферментативных
систем клетки, связан с потреблением энергии и протекает в несколько
этапов (более подробную информацию о механизме эндоцитоза рецепторов
чтг'т'° тель может получить из книги Р. Н. Глебова "Эндоцитоз и экзо-
нитоз", выходящей в этой серии).
2. Лигандозависимая активация рецептора. На основе конфор-мационного
перехода в молекуле рецепторного белка происходит аллостерическая
активация эффекторных центпов, расположенных в цитоплазматическом домене
рецептора. В зависимости от его строения процесс будет сопровождаться
либо усилением ферментативной активности рецепторного белка, либо
появлением "площадок" для связывания рецептора с белками хроматина или
собственно ДНК. Инициируемые лигандом конформационньте переходы в
молекуле рецепторного белка приобретают устойчивый характер прйучастии
ряда ферментативных систем клетки. Важная роль здесь принадлежит, как
предполагают, одднсглу-тамшщзе. Этот фермент гидрофобным участком встроен
в клеточную мембрану. В покоящихся клетках он не активен, но приобретает
активность при изменении микровязкости клеточной мембраны, например пои
действии на клетку фосфолипаз или протеиназ (L. Fesus, 1984). В
присутствии Са2+ активированный
фермент за счет переноса ацильной группы ме_жду остатками
глутамина и первичнымп~~аминами способен, в частности, обеспечить
формирование ковалентных связей в полипептидных цепях одного и того же
или различных белков.
В прямых экспериментах установлено, что трансглутаминаза способна
полимеризовать очищенные Fc-рецепторы (L. Fesus et al., 1982, 1984). За
счет формирования внутримолекулярных
37
связей этот фермент способен стабилизировать конформацию рецептора,
приобретенную им в результате связывания лиганда. Так, ингибиторы
трансглутаминазы блокируют индуцированный лигандом переход низкоаффинного
рецептора к ао-макроглобу-лину в высокоаффинную форму (R. В. Dickson,
1981).
3. Образование макроэргических соединений. Для ряда рецепторов
гормонов и медиаторов (стероидные гормоны, р-адре-нергические лиганды и
др.) установлена структурно-функциональная связь с аденозин- и
гуанозинтрифосфатазами, а также с аденилатциклазами. Взаимодействие
лиганда с рецептором, вызывающее его конформационпую перестройку,
сопровождается нарушением структурно-функциональных связей рецептора с
другими мембраносвязанными белками. В результате прямо или опосредованно
активируются упомянутые выше ферменты, обеспечивающие энергетически
процесс эндоцитоза лиганд-рецептор-ного комплекса, а в некоторых случаях
(например, для рецепторов, связывающих интерфероны) выполнение сигнальных
функций.
2.3. Транспортные белки и клеточные рецепторы
Транспорт низкомолекулярных метаболитов в клетки эукариот осуществляется
при участии специальных транспортных систем. Перенос в клетку сахаров,
фосфорилированных пуриновых и пиримидиновых оснований, аминокислот
осуществляется при участии транспортных белков - транспортеров,
интенсивное изучение которых начато в последние годы. Транспортные белки
образуют одну из самых больших групп белков клеточной мембраны.
Достаточно сказать, что в эритроцитах человека только молекулы
транспортера глюкозы составляют 2,5-5,0% всех мембранных белков (W.
Allard, G. Lienhard, 1985).
Идентификацию и выделение транспортных белков осуществляют принципиально
теми же методами, что и клеточных рецепторов (см. гл. 1). Для
идентификации белка применяют конкурентные ингибиторы транспорта
определенных метаболитов, способные ковалентно присоединяться к
транспортеру. Так, например, ингибиторами транспорта глюкозы в клетки
эукариот служат мальтозоил-изотиоцианат или цитохалазин В. При
использовании, в частности, меченного (3Н) - цитохалазина В, удается
зарегистрировать его связывание как с клеточной мембраной неразрушенных
клеток, так и солюбилизированным материалом клеточных мембран (Y. Oka, М.
P. Czech, 1984; W. Allard. G. Lienhard, 1985). Специфичность связывания
цитохалазина В с транспортером D-глгокозы можно оценить по ингибированию
