Учебное пособие Красноярск сфу 2019 (07) ббк

Та
бл
иц
а 2
О
бщ
ая
 х
ар
акт
ер
ис
ти
ка
 C
a
2+
-ка
ль
мо
ду
лин
- з
ав
ис
им
ы
х 
пр
от
еин
кин
аз
Ф
ерм
ен
т
К
ла
сс
М
ех
ан
из
м а
кт
ив
ац
ии
Бе
лк
и-
ми
ш
ен
и
Ф
из
ио
ло
ги
че
ск
ая
р
ол
ь
Ca
M
K
K
*
МФ
*
Ca
2+
-к
аль
мо
ду
ли
н
Ca
M
K
I, 
Ca
M
K
IV
Тр
анс
кр
ип
ци
я г
ен
ов
, 
ап
оп
то
з
Ca
M
K
I*
МФ
Ca
2+
-к
ал
ьм
од
ул
ин и 
Ca
M
K
K
Син
ап
син
1
, C
RE
B
Тр
анс
кр
ип
ци
я г
ен
ов
, м
о-
бил
из
ац
ия
в
ез
ик
ул
C
aM
K
II
МФ
Ca
2+
-к
аль
мо
ду
ли
н,
ау
то
ф
ос
ф
ор
ил
ир
ов
ан
ие
C
aM
K
II
, N
M
DA
-р
ец
еп
тор
ы,
ка
льц
ие
вы
е к
ан
ал
ы 
L-
ти
па
Син
ап
ти
че
ск
ая
п
ла
ст
ич
-
но
ст
ь, р
ег
ул
яц
ия ион
ны
х 
ка
на
ло
в, т
ра
нс
кри
пц
ия 
ге
нов
Ca
M
K
IV
МФ
Ca
2+
-к
аль
мо
ду
ли
н,
Ca
M
K
K и
ау
то
-
фо
сфо
ри
ли
ро
ва
ни
е
Ca
M
K
IV
, CR
EB
, C
BP
, SR
F, 
H
DA
C
4,
с
та
тм
ин
Тр
анс
кр
ип
ци
я г
ен
ов
C
aM
K
III
СС
*
Ca
2+
-к
аль
мо
ду
ли
н
Ф
ак
то
р э
лон
га
ци
и 2
С
од
ейс
тв
ие т
ра
нс
ля
ци
и
К
ин
аз
а л
ег
ки
х 
це
пе
й м
ио
зи
на
СС
Ca
2+
-к
аль
мо
ду
ли
н
Ре
гу
ля
то
рн
ая л
ег
ка
я ц
еп
ь 
мио
зи
на
М
ы
ш
еч
но
е с
ок
ра
щ
ен
ие
, 
вн
ут
рик
ле
то
чны
й т
ра
нс
-
пор
т
К
ин
аз
а фо
сфо
-
ри
ла
зы
СС
Ca
2+
-к
аль
мо
ду
ли
н,
П
К
А
Гл
ик
оге
н фо
сфо
ри
ла
за
М
ет
аб
ол
из
м г
ли
ко
ге
на
П
ри
ме
ча
ни
е: 
М
Ф 
— 
мн
ог
оф
ун
кц
ио
на
льн
ы
й 
кл
ас
с; 
С
С 
— 
су
бс
тр
ат
- с
пе
ци
ф
ич
ны
й 
кл
ас
с; 
C
aM
K
I 
— 
C
a
2+
-к
аль
мо
ду
ли
н-
за
ви
си
ма
я п
ро
те
ин
ки
на
за 1
; C
aM
K
K — 
ки
на
за C
a
2+
-к
ал
ьмо
ду
ли
н-
за
ви
си
мо
й 
пр
от
еи
нк
ин
аз
ы
.

81
присоединением комплекса Ca
2+
-кальмодулин. Тем не менее 
некоторые киназы после активации могут стать независимыми 
от данного комплекса, либо потребовать дополнительной моди-
фикации другими регуляторными ферментами. Подобные разли-
чия в регуляции позволяют относительно небольшому семейству 
белков осуществлять столь элегантный контроль за множеством 
разносторонних клеточных функций.
Общая доменная структура Ca
2+
-кальмодулин- зависимых 
протеинкиназ напоминает ту, которая описана для ПКА, где 
за двумя каталитическими доменами следует регуляторный, 
содержащий как аутоингибирующий, так и кальмодулин- 
связывающий участок. При отсутствии кальмодулина эти фер-
менты находятся в неактивном состоянии, так как аутоингиби-
рующий регион закрывает доступ субстрату к киназному домену. 
Присоединение кальмодулина стимулирует изменение конфор-
мации фермента, что приводит к его активации.
Группу ферментов, относящихся к семейству CaMK, делят 
на два класса: субстрат- специфичные и многофункциональные. 
Активация многофункциональных протеинкиназ может приве-
сти к передаче сигнала на многие нисходящие компоненты сиг-
нальных путей, контролирующие различные клеточные функ-
ции, тогда как субстрат- специфичные киназы чаще всего выпол-
няют строго определенную роль внутри клетки, где они экспрес-
сируются (Manning et al., 2002; Swulius et al., 2008).
Краткое описание ферментов, относящихся к семейству Ca
2+
-
кальмодулин- зависимых протеинкиназ, представлено в табл. 2.
Вопросы для самоконтроля
1. Структура и типы кальциевых АТФаз.
2. Каков механизм работы кальциевой АТФазы?
3. Типы кальциевых каналов. Механизм активации.
4. Что такое EF-руки?
5. Кальмодулин и кальсеквестрин. Строение, механизм акти-
вации.
6. Классификация Ca
2+
-кальмодулин- зависимых протеинкиназ.
7. Что из себя представляет потенциал- зависимый Са
2+
-ка-
нал? Пояснить на примере.

82
Глава 7 
цГМФ-ЗАВИСИМЫЕ СИГНАЛЬНЫЕ
ПУТИ
7.1. Сигнальные пути, опосредованные оксидом
азота
В начале 1990-х годов было сделано одно из наиболее уди-
вительных открытий последних десятилетий — установление 
роли оксида азота (NO) как внутриклеточного мессенджера. 
Было показано, что NO, который часто обнаруживается в мем-
бранах и редокс- центрах белков, выполняет важную регулятор-
ную функцию. Первоначально предполагалось, что присутствие 
этого вещества в живых тканях есть результат повреждений или 
загрязнения, но затем была доказана его физиологическая роль. 
Поскольку воздействие оксида азота на эндотелий кишечника 
млекопитающих вызывало расслабление клеток гладкой муску-
латуры, то это вещество было идентифицировано как релак-
сирующий фактор. Сейчас установлено, что NO — вторичный 
мессенджер, который участвует в расслаблении гладкой муску-
латуры и повышении иммунного ответа, предотвращает агре-
гацию тромбоцитов, снижает артериальное давление, является 
нейромедиатором, регулирует пролиферацию клеток и апоптоз. 
Таким образом, оксид азота — медиатор целого ряда физиоло-
гических функций и, вместе с тем, первый пример совершенно 
новой по структуре и механизмам медиаторного действия регу-
ляторной молекулы (Furchgott et al., 1998, 1999; Зинченко и со-
авт., 2003).
NO — это низкомолекулярный газ, свободный радикал, ко-
торый имеет неспаренный электрон, что придает ему высокую 
реакционную способность. Он обладает свой ствами классиче-
ского мессенджера: хорошо растворим в воде и липидах, быстро 

83
диффундирует, короткоживущий (время жизни NO не превы-
шает 5–6 с, после чего он превращается при участии кислорода 
и воды в нитраты и нитриты). Может легко проходить сквозь 
клеточные мембраны в соседние клетки, в том числе в клетки 
совершенно другого типа (например, из эндотелиальных в глад-
комышечные клетки сосудов), осуществляя межклеточную ком-
муникацию и регуляцию в тканях (Bryan et al., 2009; Ignarro et al., 
2005; Groneberg et al., 2010).
Молекулярные основы физиологических эффектов NO свя-
заны главным образом с реакциями нитрозилирования белков, 
причем активность последних при этом может как увеличивать-
ся, так и уменьшаться. Среди белков- мишеней оксида азота есть 
мембранные рецепторы, ионные насосы, сократительные белки 
(актин), ферменты, а также белки, участвующие в проведении 
сигналов (например, ПКС, RAS-белки).
Оксид азота образуется в результате окисления аргинина при 
действии фермента NO-синтазы (Bryan et al., 2009; Ignarro et al., 
1999, 2005).

жүктеу/скачать 7,51 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: