Биохимия мембран. Рецепторы клеточных мембран. Том 4 - Кульберг А.Я.
Скачать (прямая ссылка):
первичного транскрнпта для рецепторного белка (С. R. Lin et al., 1984).
Транскрипционная единица для рецепторного белка включает помимо экзонов
также нетранслируемые участки последовательности. Первичные транскрипты
(ядерная мРНК) могут подвергаться альтернативному сплайсингу, в ходе
которого возможно появление зрелых мРНК, кодирующих отдельные фрагменты
молекулы рецептора.
Секретируемый опухолевыми клетками внеклеточный участок рецептора гормона
роста с полным основанием можно отнести к категории R-белков (см. гл. 3 и
5). Появление в жидкостях организма (а при культивировании клеток in
vitro - культуральной среде) внеклеточных участков рецепторных белков
(/?-белки) трактуется как результат катаболического расщепления клеточных
рецепторов (см. гл. 5). Кроме того, необходимо учитывать также
возможность поступления в жидкости организма (в первую очередь в кровь)
внеклеточных частей рецепторов (/?-белки), синтезируемых на матрицах,
подобных тем, которые обнаружены в опухолевых клетках для внеклеточной
части рецептора гормона роста.
Изучение кДНК для инсулинового рецептора человека (A. Ulrich et al.,
1985) показало, что обоим типам субъединиц (а и Р), из которых построен
этот белок, соответствует один структурный ген. Первоначально
синтезируется белок, состоящий из одной полипептидной цепи (прорецептор).
Он процесси-руется в синтезирующих его клетках с образованием двух
фрагментов. N-концевой фрагмент с молекулярной массой 82 500 представляет
собой а-субъединицу, a С-концевой с молекулярной массой 69 700 - р-
субъединицу. После гликозилирования молекулярная масса а-субъединицы
достигает 120000-130 000, р-субъединицы - 90 000. Молекула рецептора
формируется в окончательном виде из двух пар а- и р-субъединиц (см. рис.
4).
Сравнение инсулинового рецептора (его а-субъединицы) и внеклеточного
участка рецептора гормона роста свидетельствует об очень высокой степени
гомологии кодирующих эти участки сегментов ДНК (анализ осуществляли путем
сравнения кДНК для этих рецепторов). Для первых с N-конца 444 остатков а-
субъединицы инсулинового рецептора и первых 461 остатков рецептора
гормона роста гомология достигает 27%. Кроме того, в клетках,
продуцирующих инсулиновый рецептор (плацента, моноклональные
лимфобласты), обнаружено несколько различающихся по размеру мРНК,
гомологичных кДНК для инсулинового
4*
75
прорецептора. В их числе и низкомолекулярная мРНК, которая могла бы быть
матрицей для биосинтеза только а-субъедини-цы. Если дальнейший анализ
подтвердит данную гипотезу, это позволит предположить возможность
продукции в изолированном виде внеклеточного участка инсулинового
рецептора подобно биосинтезу внеклеточного участка рецептора гормона
роста (см. выше). Насколько это значимо с биологической точки зрения,
будет обсуждаться в гл. 6.
Катаболизм
рецепторных
белков
5
5.1. Обмен клеточных рецепторов
Клеточные рецепторы, как и другие компоненты цитоплазматической мембраны,
подвергаются обновлению за счет _распада существующих структур и их
новообразования. Эти процессы в случае стационарного состояния клеточного
метаболизма находятся в равновесии, вследствие чего содержание
рецепторных белков остается в каждую, единицу времени постоянным.
При кратковременной инкубации культивируемых in vitro клеток с меченой
аминокислотой можно оценить скорость биосинтеза рецепторного белка той
или иной специфичности. Для этого после солюбилизации рецепторов с
использованием детергентов рецептор определенной специфичности извлекают
из смеси на иммобилизованном лиганде. Скорость катаболизма того же
рецептора можно оценить после введения в его молекулу радиоактивного иода
в мягких условиях. Для этого используют ферментативный метод иодирования
(окисляют иод в анионной форме до атомарного в присутствии пероксидазы и
пероксидов в качестве субстрата). Клетки с иодированными рецепторами
(иодируются только внеклеточные участки рецепторов) сохраняют
жизнеспособность. В процессе их культивации можно оценить время, за
которое они потеряют меченый рецептор. Для извлечения солюбилизированного
рецептора используют как иммобилизованный лиганд, так и направленные
против этого рецептора антитела, в том числе моноклональные. Измерение
скоростей биосинтеза и катаболизма данного рецептора позволяет оценить
время его обмена в мембране данного типа. На практике прибегают к
определению времени полуобмена рецептора, т. е. периода, за который
произойдет обновление данного рецептора на клеточной поверхности на 50%.
Исследование времени полуобмена различных рецепторных белков,
продуцируемых одной и той же клеткой, показало, что скорость о?меца_
каждого рецептора строго индивидуальна. Она может варьировать в широких
пределах для рецепторов
77
различной специфичности, что согласуется с другими фактами,
свидетельствующими о независимости "биологической жизни" каждого вида
рецепторов. Скорость_полуобмена__конкретного рецептора может, в свою
