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).
Достарыңызбен бөлісу: