Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
Комтекс рецеп гор-лнс} л! |н шик I икируст аденилашшешу
ИЗМЕНЕНИЕ АКТИВНОСТИ АДЕНИЛАТЦИКЛАЗЫ, связанной с мембраной, в РЕЗУЛЬТАТЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ГОРМОНОВ С РЕЦЕПТОРАМИ
Присоединение инсулина или сомаюмедина к поверхностным клеточным рецепторам мгновенно приводит к ингибированию связанного с мембраной фермента (аденилатциклазы), ответственного за синтез цАМФ (рис. 18 17) Поэтому образование комплекса инсулин — рецептор быстро сппжает внутриклеточный уровень цАМФ, что в свою очередь (см. ии-ке) сдвигает общее направление клеточного обмеиа в сторону анаболизма (процессов синтеза) (рис- 18-18). Одиако не всякое взаимодействие между гормоном и поверхностным рецептором приводит к ингибированию а дени латциклазы. Глюкагоп, обладающий аптиипсулиновым эффектом, при соединенно со своим рецептором стимулирует активность аденилатциклазы Точно так же связывание АКТГ, адреналина илн проотагландина Е1 с поверхностными рецепторами приводит к повыпхеиию уровня цАМФ внутри клетки Пока еще никому не удалось получить высокоочшцоннуго адепилатциклазу, отделив сс от мембраны; поэтому мы ничего ие знаем
о том, каким образом активность этого фермента может изменяться при соединении рецептора с соответствующим гормоном Скорее всего между рецептором и адепилатциклазой имеется непосредственный физический контакт. Однако ввиду полужидкого характера клеточной поверхности отдельные участки большинства мембран постоянно меняют свое ближайшее окружение; поэтому выяснение механизма регуляции аденилатциклазы может оказаться очепь трудной задачей. Такие митогепы, как трипсин и нонканавалин А (один из лектинов), также ингибируют аденилат-цикдазу. Трипсин отщепляет фрагменты от многих мембранных белков, что приводит к повышению текучести мембран Поэтому неясно, прямо или косвенно он воздействует на аденилатциклазу. Митогенная активность конка навалила А связана с его способностью прочно присоединяться к клеточной мембране, причем надо отметить, что он проявляет высокое сродство к инсулиновому рецептору.
Фактор роста нервов, одиако, не оказывает никакого влияния на уровень цАМФ. При связывании ФРН с соответствующими рецепторами активность аденилатциклазы не изменяется, добавление цАМФ к клеткам симпатического ганглия не влияет иа скорость роста нейритов.
ПЛЕЙОТРОПНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗМЕНЕНИИ КОНЦЕНТРАЦИИ цАМФ
Приводит ли снижение уровня цАМФ само по себе к делению покоящихся клеток, остается совершенно неясным Когда цАМФ присутствует в высоких концентрациях, клетки находятся в состоянии покоя, для которого характерны низкий уровень активного переноса питательных веществ в клетку, быстрый распад жирных кислот и белков и низкий уровень синтеза РНК и белка. Напротив, при низком уровне цАМФ повышается ноглощение сахара, синтетические реакции ускоряются, а катаболические процессы, в частности сгорание жиров, замедляются. Все эти много образ иые эффекты, видимо, связаны с тем, что при высоком уровне цАМФ активируется множество различных фосфорилирующих ферментов (киназ); возможно, что сдвиг метаболизма в сторону распада или синтеза зависит от того, фосфорилировапы или нет соответствующие ферменты.
ПОВЫШЕНИЕ КОНЦЕНТРАЦИИ цГМФ ПОСЛЕ МИТОГЕННОИ СТИМУЛЯЦИИ
Б клетках, блокированных в фазе Gi, уровень цАМФ значительно (в 10— 50 раз) выше, чем уровень циклического гуапозиимопофосфата (цГМФ). Однако через несколько минут посте введения митогена, воздействующего на поверхность клетки, концентрация цГМФ быстро возрастает и часто достигает уровня цАМФ (рис. 18-19). Вначале было непонятно, как осуществляется повышение уровня цГМФ, поскольку считалось что большая часть гуапилатциклазы (в отличие от аденилатцнклазы, которая всегда связана с мембраной) содержится в цитоплазме в свободном виде. Б настоящее время есть данные в пользу того, что значительная часть этого фермента находится в связи с мембраной; это позволяет предполагать прямое влияпие взаимодействия между гормоном и мембранным рецептором на активность такой гуанилатциклазы.
цГМФ, подобно цАМФ, видимо, стимулирует различные протеинки-назы, причем некоторые киназы явно проявляют специфичность в отношении цГМФ. В связи с этим возникает вопрос, не могут лив некоторых случаях именно цГМФ-специфические киназы (а вовсе не цАМФ-спецнфи-ческие) служить ключевыми ферментами, запускающими клеточное деление. В пользу этого говорит то, что при активации мутагенами малых лимфоцитов не отмечается каких-либо изменений содержания в них цАМФ. Более того, количество цГМФ в таких лимфоцитах всегда быстро увеличивается вскоре после добавления митогена.
АКТИВ\ЦИЯ СИНТЕЗА РНК В ЯДРЕ
После добавления митогена, действующего на поверхность клетки, уже примерно через 10 мин отмечается ускорепие синтеза РНК. Каким образом снижение концентрации цАМФ (или, возможно, подъем уровня цГМФ) активирует синтез РНК, пока неизвестно. В настоящее время пытаются выяснить, можко ли при этой активации обнаружить измепения в различных хромосомных белках. Особенно тщательно на протяжении клеточного цикла был изучен уровень фосфорилирования пяти главных гистонов, а также разтичных кислых хромосомных белков; при этом надеялись выявить мо теку ты, фосфорилирование или дефосфорилирование которых служило бы пусковым механизмом для синтеза специфической
