ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Молекулярная масса и пространственная структура рецепторов из "Биохимия мембран Рецепторы клеточных мембран" Функциональная роль полипептидных цепей. Если молекула рецептора построена из нескольких различающихся по строению полипептидных цепей, их вклад в организацию активного центра рецептора, равно как участие в реализации эффекторных свойств, может быть неодинаков. Это положение иллюстрируют данные о строении рецептора инсулина. Одна из цепей этого белка (а) участвует в образовании активного центра, в то время как другая (Р) отвечает за эффекторные свойства рецептора. В других рецепторных белках разноименные полипептидные цепи совместно участвуют в формировании активного центра рецептора (см. табл. 1). [c.15] С помощью метода метки по сродству удается оценить вклад в организацию активного центра рецептора боковых аминокислотных остатков полипептидных цепей, образующих его молекулу. Для этого рецепторный белок с ковалентно присоединенным к нему лигандом разделяют на полипептидные цепи и определяют, с какой из цепей связан лиганд (см. разд. 3.1). Каким же образом лиганд, содержащий только одну реакционноспособную группу, может оказаться связанным с аминокислотными остатками двух полипептидных цепей, если обе они участвуют в образовании активного центра Такая возможность существует потому, что при отсутствии стерических ограничений реакционноспособная группировка лиганда способна вступать во взаимодействие с любым подходящим аминокислотным остатком в активном центре, причем вероятность взаимодействия с боковыми остатками соответствующих цепей будет зависеть от их прост-ранс1веи1юго расположения относительно модифицированного лиганда после связывания его в активном центре. [c.15] Метод метки по сродству получил широкое распространение при изучении активных центров антител. Поскольку антигенсвя-зывающие рецепторы В-лимфоцитов имеют иммуноглобулиновую природу и не отличаются по строению своих активных центров от антител, данные, полученные при изучении последних, приложимы для анализа организации активных центров рецепторов В-лимфоцитов, а также рецепторов другой специфичности. [c.15] В связи с этим необходимо отметить, что реакционноспособный лиганд может взаимодействовать как с тяжелой, так и легкой цепью молекулы антитела, но в разных соотношениях. Это соотношение варьирует даже у одинаковых по специфичности антител, продуцируемых разными клетками, и зависит от особенностей строения непей, которые в свою очередь влияют на расположение в активном центре аминокислотных остатков каждой цепи. [c.15] В случае, когда активный центр формируют идентичные полипептидные цепи, образующие димер, конфигурация активного центра полностью симметрична. При этом избирательность связывания лиганда значительно выше, чем при асимметричной конфигурации центра, и, как следствие этого, сродство лиганда к рецептору будет весьма велико. Этот вывод согласуется с данными рентгеноструктурного анализа димера легких цепей иммуноглобулинов, связывающих тринитрофенильную группу. Последняя целиком заполняет глубокий щелеобразный карман между вариабельными районами этих целей (Л. Deisenhofer, 1982). Для сравнения можно привести реконструированную структуру активного центра моноклонального антитела против фосфорилхолина (рис. 3). Асимметричный по структуре активный центр этого антитела сформирован при участии разноименных цепей легкой и тяжелой. Расположенный в полости центра низкомолекулярный лиганд занимает небольшое пространство, контактируя лишь с несколькими из образующих его коротких участков полипептидных цепей. [c.16] Иная ситуация наблюдается в случае 01-адренергического рецептора, находящегося на мембране клеток печени. Рецептор состоит из трех полипептидных цепей с молекулярными массами 77000, 68000 и 59 000. Если к рецептору ковалентно присоединяют лиганд с помощью метода метки по сродству, последний оказывается фиксированным на каждой из цепей. Взаимодействие рецептора с лигандом (4-амино-6,7-диметоксиквиназолин) специфично и характерно именно для этого типа рецепторов (С. Е. 51ес1тап е а ., 1984). [c.16] Возникло предположение, что все три цепи рецептора появляются в результате протеолиза более тяжелой цепи прорецептора. Опыты показали, что для каждой цепи существует незави-мый путь биосинтеза. Последнее, однако, не исключает существование между ними большой степени сходства строения. [c.16] Судить об этом можно будет после изучения их первичной структуры, равно как строения мРНК для каждой из цепей. [c.17] Помимо рецептора инсулина существуют другие симметрично построенные белки, проявляющие асимметрию относительно сродства их активных центров к лиганду. Так, в молекуле неполного антитела (ввиду отсутствия у него преципитирующих и агглютинирующих свойств) только один нз активных центров имеет высокое сродство к детерминантной группе антигена. Причина асимметрии реце. тора инсулина (неполное антитело) по степени сродства к лиганду пока еще не выяснена. [c.18] Полученные к настоящему времени данные свидетельствуют в своей совокупности в пользу того, что в случае формирования активного центра рецепторного белка при участии только одной цепи димеризация двух одноименных цепей ведет к стабилизации их конформации и, как следствие того, к увеличению сродства к лиганду. По этим причинам обратимая ассоциация — диссоциация цепей приобретает важное биологическое значение, так как регулирует процесс взаимодействия рецепторьюго белка с лигандом. [c.19] Обратимые конформационные переходы молекулы рецептора. [c.19] были найдены в молекуле иммуноглобулинов класса О, где они обеспечивают вращение РаЬ-участков относительно Рс-уча-стка. Изучение гибкости молекул рецепторных белков с помощью физических методов только предстоит осуществить. Поэтому в настоящее время о наличии в них шарнирных участков можно судить на основании косвенных методов — прежде всего, по наличию в молекуле рецептора участков полипептидных цепей, богатых остатками пролина. [c.20] На том же рисунке представлена аминокислотная последовательность двух сегментов полипептидной цепи, образующей рецептор для эпидермального фактора роста Сегменты находятся в участках цепи с исключительно высоким содержанием остатков пролина и цистеина. Так, второй из представленных сегментов цепи расположен в районе, в составе которого обнаруживается 14 остатков пролина и 20 остатков цистеина. Этот район из 137 остатков непосредственно примыкает к внутримембранной (г11дрофобная) части молекулы рецепторного белка. На этом основании можно заключить, что шарнирный участок расположен на границе между внеклеточной и внутримембранной частями рецептора. Он может иметь исключительное значение для обеспечения вращательной свободы движений внеклеточной части )ецептора относительно его фиксированного в мембране участка. Тет необходимости специально доказывать, сколь это обстоятельство может быть значимо для эффективного связывания лиганда и сшивания последним двух соседствующих в мембране молекул рецептора. [c.21] Другие проблемы, касающиеся первичной и пространственной структуры клеточных рецепторов, рассматриваются в следующих разделах настоящей книги. [c.21] Вернуться к основной статье