Слайд 1Постсинаптическая трансформация сигнала: первичные и вторичные посредники, G-белки и протеинкиназы.
Молекулярные механизмы
передачи импульса в мембранах нейронов, ионные каналы и рецепторы.
Слайд 10мембранные рецепторы 5-гидрокситриптамина (5-HT), нейромедиатора и гормона, известного под названием серотонин,
взаимодействующие также с множеством медицинских препаратов и психоактивных веществ. Активация рецепторов запускает внутриклеточные процессы, влияющие на активность других медиаторных систем — глутаматной, дофаминовой и ГАМК.
Слайд 191. Связывание агониста индуцирует открывание канала, образуемого рецептором. Примерами могут служить
никотиновый ацетилхолиновый рецептор (nAChR), рецептор γ – аминомасляной кислоты (ГАМК) и глициновый рецептор. Все эти рецепторы нейромедиаторов, которые структурно объединены в малое суперсемейство.
2. При связывании лиганда активируется тирозиновая протеинкиназа, представляющая собой цитоплазматический домен рецептора. Обычно сам рецептор и является мишенью (происходит аутофосфорилирование), но данные о том, какие именно белки фосфорилируются и как они влияют на клетку, практически отсутствуют. Этот механизм используют рецепторы митогенных пептидных гормонов и фактора роста, причём многие из этих рецепторов структурно родственны между собой. Каждый из этих рецепторных полипептидов имеет по одному трансмембранному сегменту.
3. Рецептор образует комплекс с одной из групп мембраносвязанных GTP– связывающих белков, называемых G– белками. При связывании лиганда с рецептором в комплексе рецептор/G– белок происходит конформационное изменение, в результате чего облегчается обмен связанного GDP и GTP на G– белке. G– белок активируется на короткое время, будучи связанным с GTP, и в этом состоянии может отделиться от рецептора, причём одна или больше субъединиц G– белка могут связаться с другими мембранными белками. Это так называемая «мишень». На них и оказывается воздействие. К этим мишеням относятся ионные каналы, аденилатциклаза, сGMP– фосфодиэстераза и фосфолипаза С. К суперсемейству рецепторов, чьё действие опосредуется G– белками, принадлежат также β – адренергические рецепторы, мускариновые ацетилхолиновые рецепторы и опсины (световые рецепторы). Каждый из этих рецепторов имеет семь трансмембранных сегментов.
Слайд 21Примеры молекулярной организации некоторых структур, участвующих в путях сигнальной трансдукции.
А -
рецептор мембраны клетки, связывающий на внешней поверхности лиганд, а внутри - гетеротримерный G-белок. Б - молекулярная организация аденилатциклазы. В - структура фосфатидилинози- тол-4,5-дифосфата и образованных под действием фосфолипазы С инозитол-1,4,5-трифосфата и диацилглицерола. Г - структура 3',5'-циклического АМФ (активатора протеинкиназы А). Д - структура ГМФ. Е - структура 3',5'-циклического ГМФ (активатора протеинкиназы G)
Слайд 22G-белки (ГТФ-связывающие белки) - универсальные посредники при передаче сигналов от рецепторов
к ферментам клеточной мембраны, катализирующим образование вторичных посредников гормонального сигнала. G-белки - олигомеры, состоящие из α, β и γ-субъединиц. Состав димеров βγ незначительно различаются в разных тканях, но в пределах одной клетки все G-белки, как правило, имеют одинаковый комплект βγ-субъединиц. Поэтому G-белки принято различать по их α-субъединицам. Выявлено 16 генов, кодирующих различные α-субъединицы G-белков. Некоторые из генов имеют более одного белка, вследствие альтернативного сплайсинга РНК.
Каждая а-субъединица в составе G-белка имеет специфические центры:
связывания ГТФ или ГДФ;
взаимодействия с рецептором;
связывания с βγ-субъединицами;
фосфорилирования под действием протеинкиназы С;
взаимодействия с ферментом аденилатциклазой или фосфолипазой С.
В структуре G-белков отсутствуют α-спиральные, пронизывающие мембрану домены. G-белки относят к группе "заякоренных" белков.
Слайд 23Принцип работы гетеротримерных ГТФ-связывающих белков (гетеротримерных G-белков)
Принцип работы мономерных ГТФ-связывающих белков
(мономерных G-белков).