Учебное пособие Красноярск сфу 2019 (07) ббк
жүктеу/скачать 7,51 Mb. Pdf көрінісі
|
Покровский Титова 2019 Уч Клеточная сигнализация
- Бұл бет үшін навигация:
- 7.3. Гуанилатциклаза
- 7.3.1. Растворимая гуанилатциклаза
| И
зофо рм ы N O -с ин та зы И зо ф орм а Эн до тел иа ль на я ( еN OS ) Н ей ро на ль на я (n NO S) И нд уц иб ел ьна я (iN O S) Ло ка ли за ци я ф ер ме нта Эн до те ли оц ит ы со су до в Н ей ро ны и ц ен тр ал ьн ой и п ер и- ф ер ич ес ко й н ер вн ой с ис те мы В о сн овн ом а кт иви ров ан ные ма кр оф аг и, в т . ч . к уп ф ер ов ск ие кле тк и пе че ни Ф ер ме нт с вя за н с в ну тр ен не й п ов ер хн ос ть ю к ле точ но й м ем бр ан ы Ф ер ме нт н ах од ит ся в ц ит оз ол е М ол ек ул яр на я м ас са од но й с убъ ед ин иц ы 13 5 0 00 Д а 16 0 0 00 Д а 13 0 0 00 Д а Ло ка ли за ци я г ен а 7- я х ромо сом а 12 -я х ромо сом а 17 -я х ромо сом а А кт ив но сть ге на Эт и и зо ф ор мы я вл яю тс я к он ст ит ут ив ны ми , т . е . и х г ен ы эк сп ре сс ир ую тс я п ос то янн о Ге н в кл ю ча ет ся п од д ей ст ви ем ци то ки но в п ри в ос па ле ни и и и м- м унн ы х р еа кц ия х А кт ив но сть ф ер ме нта За ви си т о т к он це нт ра ци и С а 2+ в к ле тк е Н е з ав ис ит о т к он це нт ра ци и С а 2+ Вс е и зо ф ор мы м ог ут ф ос ф ор ил ир ов ат ьс я, ч то с ни ж ае т и х а кт ив но ст ь Ст ац ион арн ы е ко нц ен тр ац ии N O Н е оч ен ь в ел ик и д аж е п ри а кт ив ац ии ф ер ме нт а — по ря дк а не ск ол ьк их μ мол ь/ л М ог ут д ос ти га ть с от ен μ мо ль /л Ф ун кц ии обр аз уе мог о ф ер ме нт ом N O А) Ра сс ла бл ен ие г ла дк их м ио - ци то в с ос уд ов п ри п ов ы ш ен ии да вл ен ия кр ов и и де йс тв ии ря да в аз ок он три кт ор ов Б) То рм ож ен ие а гр ег ац ии т ро м- боц ит ов Че ре з э ф ф ер ен тн ы е о ко нч ан ия — ре гу ля ци я ф ун кц ий р яд а с ис те м: ды ха те льн ой , п ищ ев ар ит ел ьн ой , мо че по ло во й Ц ито то кс ич ес ко е и ци то ст ат ич е- ск ое д ей ст ви е н а ат ак уе мы е м а- кр оф аг ам и к ле тк и — за сч ет т ок - си чно ст и: а) са мо го N O в вы со ки х к он це н- тр ац ия х; б )н ек от ор ы х п ро ду кт ов его п ре вр ащ ени й 88 обуславливает независимость iNOS от концентрации ионов Ca 2+ . Индуцибельная NO-синтаза экспрессируется во многих клетках (макрофагах, гепатоцитах, миоцитах и др.) под действием имму- нологических стимулов. Стационарный уровень NO в данных клетках достигает сотен микромолей и поддерживается в течение нескольких часов или нескольких дней — в зависимости от дли- тельности стимула. NO диффундирует через мембраны и, дей- ствуя на близлежащие клетки- мишени, усиливает апоптоз, уби- вает патогенные микроорганизмы и координирует Т-клеточный иммунный ответ (Forstermann et al., 2000; Lind et al., 2017). Сравнительная характеристика изоформ NOS приведена в табл. 3 (Butt et al., 2000; Fleming et al., 2003; Francis et al., 2010; Mitchell et al., 2005; Cary et al., 2006). 7.3. Гуанилатциклаза Одной из основных белковых мишеней NO является гуани- латциклаза (ГЦ). Гуанилатциклаза — это фермент, который ката- лизирует реакцию образования цГМФ (важнейшего вторичного Рис. 42. Схематическое изображение растворимой и мембраносвязанной изоформ гуанилатциклазы 89 мессенджера, регулирующего процессы во многих клетках орга- низма). Существует два основных класса этих ферментов: раство- римые (рГЦ) и мембраносвязанные (рис. 42). 7.3.1. Растворимая гуанилатциклаза Растворимая гуанилатциклаза — гемопротеин, состоящий из двух различных субъединиц (α и β), каждая из которых необхо- дима для проявления активности. Фермент содержит три домена: N-концевой гем-связывающий домен, домен димеризации и С-кон- цевой каталитический домен (рис. 42). Последний является наиболее консервативным внутри семейства и гомологичен каталитическому домену аденилатциклазы (Sunahara et al., 1998; Potter, 2011). Фермент активируется оксидом азота, который образует лабильное комплексное соединение с гемовой простетической группой гуанилатциклазы (через его железо), что меняет конфор- мацию активного центра и приводит к включению синтеза цГМФ из ГТФ. Молекулярные мишени цГМФ недостаточно хорошо изу- чены, но предполагают, что к ним относятся три основных типа: цГМФ-зависимые протеинкиназы (протеинкиназы G), ионные каналы и фосфодиэстеразы, которые содержат аллостерические цГМФ-связывающие сайты (Francis et al., 2010). 7.3.2. Мембраносвязанная гуанилатциклаза Молекулярная масса фермента составляет 180 кДа. Показано, что мембраносвязанные формы состоят из пяти доменов: рецеп- торного, локализованного на внешней поверхности плазматиче- ской мембраны, трансмембранного, киназоподобного, названно- го так из-за структурной гомологии с протеинкиназами, домена димеризации и каталитического домена, одинакового у разных форм фермента (рис. 42). Гуанилатциклаза открыта во многих ор- ганах (сердце, легкие, почки, надпочечники, эндотелий кишечни- ка и др.), что свидетельствует о ее широком участии в регуляции внутриклеточного метаболизма (Potter, 2011). Мембраносвязанная гуанилатциклаза не содержит гем, поэ- тому независима от оксида азота. Фермент активируется корот- кими внеклеточными пептидами (18–30 аминокислотных остат- ков), в частности предсердным натрийуретическим пептидом (ПНП) и гуанилином. Предсердный натрийуретический пептид состоит из 28 ами- нокислотных остатков. Он накапливается в специфических 90 гранулах саркоплазмы кардиомиоцитов и секретируется в кровь под влиянием ряда регуляторных стимулов — это растяжение предсердий объемом крови, повышенный уровень ионов Na + и некоторые другие. С током крови ПНП доставляется к почкам, где активирует гуанилатциклазу в клетках собирательных трубо- чек. В результате повышается уровень цГМФ, что способствует увеличению почечной экскреции ионов Na + и воды. Потеря воды восстанавливает объем крови, противодействуя стимулу, кото- рый первоначально вызвал секрецию ПНП. В гладкомышечных клетках также экспрессируется мембранос- вязанная гуанилатциклаза. Взаимодействие ПНП с ферментом вы- зывает расслабление мышц сосудистой стенки (вазодилатацию), что ведет к снижению кровяного давления (Potter et al., 2009, 2011). жүктеу/скачать 7,51 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|