Учебное пособие Красноярск сфу 2019 (07) ббк
жүктеу/скачать 7,51 Mb. Pdf көрінісі
|
Покровский Титова 2019 Уч Клеточная сигнализация
| 5.2. Классификация фосфолипаз
В клетках животных имеется несколько фосфолипаз раз- личных типов, которые в соответствии с их специфичностью гидролизуют разные сложноэфирные связи в молекулах фос- фолипидов: • фосфолипаза A 1 — отщепляет ацильную цепь в первом по- ложении; • фосфолипаза A 2 — отщепляет ацильную цепь во втором положении; • фосфолипаза B — отщепляет ацильные цепи в первом и втором положениях, также называется лизофосфолипазой; • фосфолипаза C — гидролизует связь между глицерино- вым остатком и полярной группой, при этом образуются ДАГ и фосфат- содержащая полярная группа; • фосфолипаза D — гидролизует связь между фосфатной группой и спиртовой группой, при этом высвобождаются фос- фатидная кислота и спирт. Типы C и D являются фосфодиэсте- разами. Схема фосфолипида и положения эфирных связей, гидроли- зуемых разными классами фосфолипаз, представлены на рис. 26. 57 5.2.1. Фосфолипаза С В Са 2+ -ПФИ-каскаде фосфолипаза С служит ферментом, на уровне которого заканчивается участок трансмембранной пе- редачи гормонально- медиаторного сигнала с поверхности клетки и происходит образование вторичных мессенджеров. В отличие от других ферментов, генерирующих вторичные мессенджеры (АЦ, гуанилатциклазы), в реакции, катализируемой ФЛС, исполь- зуются в качестве субстрата компоненты клеточной мембраны, в которую включен фермент. Полифосфоинозитолы — это фосфатидилинозитол (ФИ), фосфатидилинозитол-4-фосфат (ФИФ) и фосфатидилинозитол –4,5- бисфосфат (ФИФ 2 ). Основу структуры фосфоинозитидов составляет глицерол с присоединенными к нему через сложноэ- фирную связь в 1-м и 2-м положениях остатками жирных кис- лот; в 3-м положении фосфоэфирной связью к нему присоединен остаток D-мио-инозитола, который может иметь различную сте- пень фосфорилирования. Фосфоинозитолы — минорные ком- поненты клеточных мембран, доля которых составляет не более 3–5 % от общего уровня мембранных фосфолипидов, тогда как количество ФИФ и ФИФ 2 еще меньше (0,8–1,3 %). Однако эти сое- динения играют существенную роль в регуляции внутриклеточ- ных процессов благодаря высокой скорости метаболизма фосфат- ных групп в молекулах полифосфоинозитолов. Рис. 26. Схема гидролиза эфирных связей в молекуле фосфолипида различными классами фосфолипаз 58 Фосфолипаза С гидролизует в молекуле фосфолипида эфир- ную связь между остатком замещенной инозитолом фосфорной кислоты и ДАГ. ФЛС — это высокоспецифичный фермент, рас- щепляющий только фосфатидилинозитолы и не действующий на другие фосфолипиды. При этом образуются два продукта: 1,2-диацилглицерол (ДАГ) и D-мио-инозитол-1,4,5-трифосфат (ИФ3), из которых ИФ3– это полярное соединение, а ДАГ — преи- мущественно неполярное (рис. 27). В настоящее время известно уже три семейства фосфоли- пазы С: β, γ и δ, включающих 16 ферментов. Внутри каждого се- мейства существуют подтипы, которые обозначают подстрочной арабской цифрой, например ФЛС β1 и т. д. Фосфолипазы семейства β и γ активируются при стимуляции рецепторов на плазматиче- ской мембране. Способ активации ферментов семейства δ пока неясен, возможно, что они регулируются уровнем цитозольного кальция. Фосфолипаза С β и ФЛС γ активируются различными путями. Для β-изоформы (ФЛС β ),: ■ сигнальной молекулой служит гормон; ■ рецептор — интегральный белок, семь раз пересекающий мембрану; ■ β-трансмиттером является G-белок стимулирующего типа (Gq), который функционирует почти так же, как Gs-белок и, в частности, активирует ФЛС с помощью диссоциированной Рис. 27. Образование вторичных мессенджеров при действии фосфолипазы С (Северин, 2011) 59 α-субъединицы. Белок Gq активируется при связывании таких агонистов, как ацетилхолин, гистамин, адреналин, тромбоксан, глутамат с соответствующими рецепторами, и в свою очередь активирует фосфолипазу С β . Белки Gq встречаются в большин- стве клеток, но самая высокая концентрация этого белка найдена в клетках головного мозга. Также в активации ФЛС β могут при- нимать участие и другие G-белки (βγ-димер, Gi и Go). Для γ-изоформы (ФЛС γ ): ■ сигнальной молекулой является обычно один из факторов роста; ■ рецепторный белок лишь один раз пересекает мембрану, причем у его цитоплазматического домена (или связанных с ним белков) имеется тирозинкиназная активность — разновидность протеинкиназной активности, при которой в белке- мишени фос- форилируются остатки тирозина; ■ связывание рецептора фактора роста с лигандом приво- дит к димеризации рецептора и аутофосфорилированию остат- ков тирозина на цитоплазматическом домене рецептора, которые участвуют в закреплении ФЛС γ вблизи ее субстрата, встроенного в плазматическую мембрану. Активация как ФЛС β , так и ФЛС γ приводит к образованию ИФ3 и ДАГ. Фактически можно говорить об еще одной мессен- джерной молекуле — ионах Са 2+ , концентрация которых повыша- ется в ответ на внутриклеточное повышение концентрации ИФ3. Активность фосфолипазы С зависит от концентрации ионов Са 2+ и Mg 2+ . Активирующее влияние оказывают и ненасыщенные жирные кислоты, например арахидоновая. жүктеу/скачать 7,51 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|