Наркомания. Нейропептид Морфиновые рецепторы - Зайцев С.В.
ISBN 5-211-02349-8
Скачать (прямая ссылка):
RH+LH
н+
RLH
Ме
«К,
(4.5)
RMeLH
К3 - “истинная" равновесная константа, характеризующая сродство формы лиганда LH к рецептору (R); Кмез ~ константа диссоциации комплекса иона со свободным рецептором; а - параметр, характеризующий влияние комплексообразования иона металла с рецептором па константу диссоциации Кз; Kl - константа ионизации лиганда; Kr3 - константа ионизации катионсвязывающего участка /i-рецептора.
Легко показать, что в соответствии со схемой (4.5) выражение для Кзнабл запишется следующим образом:
К,
3 набл
аКя
([Me] + K^Ie3) (l + [Ме] + аК^е3
(4.6)
при этом
= Кмез (l + И)
106
Рис. 4.10. Влияние ионов металлов на pH-зависимость константы диссоциации комплекса 3H-D-Ala2, D-Leu5 -энкефалина с низкоаффинным центром связывания. 1 - препарат, преинкубированный с ЭГТА; 2 - то же, что и (Л+5 мМ СаСИз; 3 - то же, что и (^) + 2 мМ M11CI2; буфер Г, 37°С
Рис. 4.11. Влияние концентрации ионов водорода в среде инкубации на константу диссоциации комплекса иона Ni2+ с низкоаффинным центром связывания 3H-D-Ala2, D-Ьеи5-энкефалина Kni 3; буфер Г, 37°С
Используя выражение (4.7), по данным, представленным на рис. 4.11, можно определить значение Kr3. Проведенные расчеты показывают, что рККз = 6,4. Заметим, что с учетом соотношения
(4.7) выражение (4.6) может быть легко трансформировано к виду (4.3), если принять
Ki = K3fe + 1)' <4'8)
Анализ схемы (4.5) позволяет вычислить “истинную” константу, характеризующую взаимодействие лиганда в форме LH с низкоаффинным центром связывания. Она равна 100 нм.
Константы действия ионов К^е3, представленные в табл. 4.5, при значении pH 7,4 близки к “истинным” (Кмез), определенным при полностью депротонированном катионсвязывающем регуляторном участке //-рецептора. Используя эти значения Kl и Кмез, а также найденное выше pKr3, с помощью уравнений (4.6), (4.7) можно,построить теоретическую кривую, на которую, как вид-но из рис. 4.14, хорошо ложатся экспериментальные точки. Это
означает, что влияние ионов металлов на связывание 3H-D-Ala2, 0-Ьеи5-энкефалина с //-рецептором с учетом состояния ионизации лиганда в диапазоне pH 6,2-8,3 описывается схемой (4.5).
Выше нами было показано, что ионы Са2+ не оказывают влияния на К3набл при всех исследованных значениях pH. В этой связи представляет интерес изучение возможности влияния Са2+ на ионную активацию процесса комплексообразования 3H-D-Ala2, D-Ьеи5-энкефалина с /z-рецептором. Соответствующие экспериментальные данные, приведенные на рис. 4.12, позволяют сделать вывод о том, что константы, характеризующие действие ионов Мп2+ на //-рецепторы (К^п3), линейно увеличиваются с увеличением концентрации ионов Са2+, вплоть до концентраций 5 мМ. Это свидетельствует о конкурентном характере ингибирования эффекта ионов Мп2+ ионами Са2+ и позволяет определить значение константы ингибирования: Кса3 = 2, 2 ±0,3 нМ.
( Таким образом, полученные
*Мп51мМ результаты позволяют сделать
следующие заключения. Активация ионами металлов связывания 3H-D-Ala2, D-Leu5-BHKe-фалина с //-рецепторами происходит при их комплексообра-зовании с катионсвязываюицим участком рецептора, что приводит к уменьшению константы диссоциации комплекса рецеп-тора с пептидом. При протони-Са f мМ ровании ионогенных групп кате л ю -з I I тионсвязывающего участка ре-
Рис. 4.12. Зависимость эффектив- J v
ной константы диссоциации комп- цептора, так же как и при
лекса Мп2+ с рецепторами (Kj^n3) СВЯЗЫВаНИИ ИОНОВ Са2+ С НИМ.
от концентрации конкурентного ин- параметры низкоаффинной ре-
гибитора - иона Са + цепции 3H-D-Ala2, Б-Ьеи5-энке~
фалина не меняются, однако оба этих процесса конкурируют с процессами связывания активирующих ионов (Mg2+, Мп2+. Nii+, Со“+, La3+, Nd3+, Sin3"1-, Eu3+, Gd3+) с рецептором. Отсюда следусч. что все указанные катионы связываются с одной и той же функциональной группой рецептора, при этом -эффективными активаторами низкоаффинной рецепции лН-0-А1а~. D-Leif’-энкефалина являются только ионы переходных металлом (d- и f-элементы).
IV.2.2. Механизм влияния ионов металлов на процесс взаимодействия 3H-D-Ala2, Б-Ьеи5-энкефалина с J-рецептором
Для более подробного выяснения механизма действия ионов на связывание D-Ala~\ 1_)-Ь,еиэ-энкефалина с Ь- рецептором исследованы pH-зависимости при различных концентрациях ионов
¦ Са2+ - представителя группы ионов, селективно повышающих ( сродство высокоаффинного центра связывания к лиганду. Экспериментальные данные, иллюстрирующие влияние ионов Са2+
' на рКгнабл, приведены на рис. 4.13 и позволяют сделать сле-j дующие выводы: 1) присутствие в среде ионов Са2+ приводит ? к тому, что уменьшение сродства лиганда к рецептору наступает при более высоких значениях pH; 2) ионы Са2+ не влияют на минимальное значение Кгнабл- Согласно расчетам, кривая ; 3 (рис. 4.13) отражает титрование группы с рКа=7,9, т.е. в \ присутствии мМ СаСЬ вид pH-зависимости соответствует ионизации ли! лнда. При математической обработке кривой / (рис. 4.13) найдено, что взаимодействие 3H-D-Ala2, 1>-Ьеи5-энке-фалина с 6-рецептором контролируется еще одной ионогенной группой с рКг—7,0. Поскольку по данным титрования D-Ala2, D-Leu ^энкефалина молекула его не содержит группы с таким значением рКа, она должна присутствовать в молекуле рецептора. Кроме того, полученные результаты свидетельствуют о конкуренции ионов Са~+ с протонами за эту ионогенную группу. Таким образом, взаимодействие 3Н-D-Ala2. D-LeuJ-энкефалина с 6-рецептором в присутствии ионов металлов можно представить в виде следующей схемы:
