Биохимия мембран. Рецепторы клеточных мембран. Том 4 - Кульберг А.Я.
Скачать (прямая ссылка):
различного строения только одна из них может участвовать в формировании
активного центра. Так, молекула рецептора пептидного гормона -
холецистокинина, находящегося на клетках поджелудочной железы, образована
двумя цепями с молекулярными массами 76 ООО и 40 000. Только тяжелая цепь
связывает гормон (С. Jakamoto, 1983). Эти данные, полученные с
использованием метода метки по сродству, убедительно подтверждают
результаты изучения рецептора той же специфичности, экспрессируемого
клетками мозга: этот рецептор вообще состоит из одной полипептидной цепи
с молекулярной массой 51 ООО (С. Jakamoto, 1985). Следует напомнить также
тот факт, что лишь одна из потипептидных цепей рецептора инсулина (а-
цепь) связывает гормон.
Иная ситуация наблюдается в случае сц-адренергического рецептора,
находящегося на мембране клеток печени. Рецептор состоит из трех
полипептидных цепей с молекулярными массами 77 ООО, 68 ООО и 59 ООО. Если
к рецептору ковалентно присоединяют лиганд с помощью метода метки по
сродству, последний оказывается фиксированным на каждой из цепей.
Взаимодействие рецептора с лигандом (4-амино-6,7-диметоксиквиназолин)
специфично и характерно именно для этого типа рецепторов (С. Е. Siedman
et al., 1984).
Возникло предположение, что все три цепи рецептора появляются в
результате протеолиза более тяжелой цепи прорецептора. Опыты показали,
что для каждой цепи существует незави-мый путь биосинтеза. Последнее,
однако, не исключает существование между ними большой степени сходства
строения.
16
1* .
" f
j i л
Судить об этом можно будет после изучения их первичной структуры, равно
как строения мРНК для каждой из цепей.
В тех случаях, когда наличие различных по строению полипептидных цепей в
молекуле рецептора доказано, представляет
Рис. 3. Структура активного центра антитела, связывающего фосфорилхолин
(выделен жирным):
Li-La-гипервариабельные участки легкой цепи; Hi-На - гипервариа-бельные
участки тяжелой цепи; цифрами отмечены позиции некоторых
аминокислотных остатков
интерес проанализировать функциональную роль каждой из них. Анализ такого
рода проделан для рецептора инсулина на жирО' вых клетках.
17
Согласно многочисленным данным молекула рецептора построена из двух пар
субъединиц аир. Первая имеет молекулярную массу 135 000, вторая - 95 000.
Инсулин, содержащий реак-ционноснособную группу, присоединяется только к
а-субъединице (С. С. Yip et al., 1978, 1980; С. Wang et al., 1982). Обе
цепи а и P пронизывают наружный слой цитоплазматической мембраны, но
только р-субъединица проходит через наружную и внутреннюю
стороны бислоя (рис. 4). В составе этой субъединицы содержится
внутриклеточный домен, ответственный за эффекторные функции рецептора
инсулина. Таким образом, между а- и р-субъедипицами существует
"разделение обязанностей".
Несмотря на наличие в молекуле инсулинового рецептора двух симметричных
половин, они стличаются между собой тем, что только одна из а-субъединиц
имеет высокое сродство к лиганду. Различия в степени сродства к инсулину
у а-субъедипиц достигает 100 (D. Т. Pang, J. A. Shafer, 1984).
Помимо рецептора инсулина существуют другие симметрично построенные
белки, проявляющие асимметрию относительно сродства их активных центров к
лиганду. Так, в молекуле неполного антитела (ввиду отсутствия у него
преципитирующих и агглютинирующих свойств) только один из активных
центров имеет высокое сродство к детерминаптной группе антигена. Причина
асимметрии рецептора инсулина (неполное антитело) по степени сродства к
лиганду пока еще не выяснена.
По тому же принципу, что и рецептор инсулина, организованы молекулы
рецепторных белков для некоторых других гормонов. Образован двумя парами
полипептидных цепей рецептор для ти-ротропина: легкой (е) с молекулярной
массой 35 000 и тяжелой (б), молекулярная масса которой составляет 66
000. Две легкие цепи объединены в комплекс дисульфидными связями и
образуют активный центр для связывания гормона. Находящийся в активном
центре рецептора лиганд стабилизирует комплекс, легко диссоциирующий
после восстановления дисульфидных связей. Если до реакции с лигандом
восстанавливают дисульфидные связи в молекуле рецептора, сродство
последнего к лиганду значительно уменьшается (Y. Ozawa et al., 1979; J.
Ginsberg, 1982; M. N. Islam, N. Farid, 1985).
Таким образом, активные центры рецепторов образуются во многих случаях
при участии одной цепи или двух идентичны*, полипептидных цепей. Среди
немногих исключений - антигенсвя-
Рис. 4. Рецептор инсулина:
а- и Р-субъединицы рецептора; 1 - инсулин, 2- разветвленные цепи
углеводного компонента
18
зывающие рецепторы В- и Т-лимфоцитов [, сходные по принципам организации
своих активных центров с иммуноглобулинами, активные центры которых
сформированы при участии различных по структуре полипептидных цепей.
Полученные к настоящему времени данные свидетельствуют в своей
совокупности в пользу того, что в случае формирования активного центра
