Учебное пособие Красноярск сфу 2019 (07) ббк



Pdf көрінісі
бет30/42
Дата19.05.2022
өлшемі7,51 Mb.
#35069
түріУчебное пособие
1   ...   26   27   28   29   30   31   32   33   ...   42
Байланысты:
Покровский Титова 2019 Уч Клеточная сигнализация

6.3. Кальциевые каналы
Ионы Ca
2+ 
проникают в цитоплазму по градиенту концентра-
ций через селективные Ca
2+
-каналы. В неактивных клетках кана-
лы находятся в закрытом состоянии, так как в структуре этих 
белков, как правило, присутствует аутоингибирующий участок. 
Соответствующий сигнал приводит к изменению конформации 
молекулы, в результате формируются ионоселективные поры, че-
рез которые ионы Ca
2+ 
проникают в клетку по градиенту концен-
траций.
Существуют разные типы кальциевых каналов, которые раз-
личаются по способу регуляции.
6.3.1. Потенциал- управляемые каналы
В англоязычной литературе потенциал- управляемые кана-
лы обозначаются как VOC (voltage- operated channels) или VGCC 
(Voltage gated Ca
2+
-channel). Они активируются при изменении 
мембранного потенциала. В клетках скелетных мышц млекопита-
ющих кальциевый канал образует мультибелковый комплекс, ко-
торый состоит из пяти субъединиц: α
1
, α
2
, β, γ и δ, которые связа-
ны друг с другом нековалентными связями, а α
2
и δ — еще и дис-
ульфидными мостиками. Наибольшая из них, α
1
, формирует про-
водящий канал. Эта субъединица имеет четыре повторяющихся 
мотива с шестью трансмембранными доменами. Один из шести 
трансмембранных доменов каждой из четырех повторяющихся 
структур выполняет сенсорную роль. Деполяризация мембраны 
вызывает сдвиг сенсорного домена, что приводит к изменению 
конформации молекулы и открытию канала (рис. 35).
VGCC скелетных мышц называют также дигидропиридино-
вым рецептором (DHPR) из-за его чувствительности к 1,4-диги-
дропиридинам. Некоторые дигидропиридины действуют как ак-
тиваторы, другие — как ингибиторы. DHPR образуют непосред-
ственные контакты с расположенными на саркоплазматическом 


74
Рис. 35. Строение потенциал- управляемого канала (Gurkoff et al., 2013)
Рис. 36. Функционирование дигидропиридинового рецептора
(адаптировано из Berridge, 1993)
ретикулуме рианодиновыми рецепторами. Известно, что уча-
сток, ответственный за сопряжение VGCC с рианодиновым ре-
цептором (RyR), локализован в цитоплазматической петле между 
доменами II и III α
1
-субъединицы. Преобладающая точка зрения 
заключается в том, что физический контакт между DHPR и RyR 
отвечает за сопряжение импульса деполяризации с механиче-
ским сокращением (рис. 36).


75
6.3.2. Рецептор- управляемые каналы
Рецептор- управляемые каналы (receptor- operated channels, 
ROC) активируются только рецептор- опосредованным путем 
и не реагируют на изменение мембранного потенциала. Различа-
ют четыре подгруппы рецептор- управляемых ионных каналов, 
участвующих в транспорте ионов Ca
2+
:
1) истинные рецептор- управляемые каналы, которые сами 
являются рецепторами или непосредственно с ними взаимо-
действуют (например рецептор, агонист которого — N-метил- 
D-аспартат или NMDA-рецептор);
2) каналы, активируемые G-белком (сигнал от рецептора пе-
редается на канал через α-субъединицу или βγ-димер G-белка);
3) каналы- рецепторы, управляемые вторичными мессендже-
рами (рецептор инозитол-1,4,5-трифосфата и др.);
4) каналы, регулируемые высвобождением Ca
2+ 
из внутри-
клеточных депо (SOC-каналы).
Для примера рецептор- управляемого канала рассмотрим 
рецептор инозитол-1,4,5-трифосфата, который локализуется 
на мембранах ЭПР. ИФ3-рецептор представляет собой мономер, 
С-концевая сторона которого образует шесть трансмембран-
ных доменов, формирующих сам канал. В области N-конце-
вых доменов, которые ориентированы в сторону цитоплазмы, 
Рис. 37. Строение рецептора инозитол-1,4,5-трифосфата: 
а — структура мономерной молекулы; б — гомотетрамер


76
расположены сайты связывания ИФ3, Ca
2+ 
и ATФ, а также два се-
риновых остатка, которые фосфорилируются протеинкиназами 
A и G. Там же расположен так называемый TRPC-сопряженный 
домен, через который рецептор может взаимодействовать с бел-
ком TRPC (SOC-канал, регулирующийся высвобождением ионов 
Ca
2+ 
из внутриклеточных депо). Карбокситерминальный участок 
молекулы обращен в цитозоль и контролирует процесс открыва-
ния канала (Zhu et al., 2004). Несмотря на то, что ИФ
3
-рецептор 
является мономерной молекулой, в мембранах ЭПР его мономеры 
формируют гомотетрамерную структуру (рис. 37).
Повышение концентрации ИФ3 в цитоплазме приводит к его 
связыванию с ИФ3-рецептором и открытию кальциевого канала. 
Выход Ca
2+ 
через ионные каналы сопровождается противотоком 
ионов К

из цитоплазмы внутрь везикул. Благодаря этому ком-
пенсируется вынос заряда в цитоплазму, то есть снимается элек-
трогенный эффект.


Достарыңызбен бөлісу:
1   ...   26   27   28   29   30   31   32   33   ...   42




©emirsaba.org 2024
әкімшілігінің қараңыз

    Басты бет