Теория рецепторов

Горизонты энзимологии. В литературе появляются работы, в которых делаются попытки прогнозирования дальнейшего развития энзимологии на ближайшее десятилетие. Перечислим основные направления исследований энзимологии будущего. Во-первых, это исследования более тонких деталей молекулярного механизма и принципов действия ферментов в соответствии с законами югассической органической химии и квантовой механики, а также разработка на этой основе теории ферментативного катализа. Во-вторых, это изучение ферментов на более высоких уровнях (надмолекулярном и клеточном) структурной организации живых систем, причем не столько отдельных ферментов, сколько ферментных комплексов в сложных системах. В-третьих, исследование механизмов регуляции активности и синтеза ферментов и вклада химической модификации в действие ферментов. В-четвертых, будут развиваться исследования в области создания искусственных низкомолекулярных ферментов —синзимов (синтетические аналоги ферментов), наделенных аналогично нативным ферментам высокой специфичностью действия и каталитической активностью, но лишенных побочных антигенных свойств. В-пятых, исследования в области инженерной энзимологии (белковая инженерия), создание гибридных катализаторов, сочетающих свойства ферментов, антител и рецепторов, а также создание биотехнологических реакторов с участием индивидуальных ферментов или полиферментных комплексов, обеспечивающих получение и производство наиболее ценных материалов и средств для народного хозяйства и медицины. Наконец, исследования в области медицинской энзимологии, основной целью которых является выяснение молекулярных основ наследственных и соматических болезней человека, в основе развития которых лежат дефекты синтеза ферментов или нарушения регуляции активности ферментов. [c.117]

В наше время, в начале шестидесятых годов, Дж. Е. Эймур приложил много труда, чтобы раскрыть взаимосвязь между формой молекулы соединения и его запахом. По его теории, рецепторы в обонятельных органах человека дают сигнал, когда форма и размеры молекул пахучего вещества соответствуют форме и размерам рецепторов. Округлые молекулы (как, например, у камфоры) вызывают ощущение свежего камфорного запаха, цветочный запах должны иметь вещества с палочкообразными молекулами. Запах камфоры воспринимают, по Эймуру, рецепторы в форме лунок определенных размеров (рис. 22). Камфорный запах ощущается только тогда, когда молекула вмещается в такую лунку. [c.70]

За последнее столетие предложено ок. 30 теорий, в к-рых сделана попытка объяснить природу запаха, его зависимость ог свойств Д. в. В стереохимнческой теории (Дж. Эймур, 1952) предполагалось существование 7 первичных запахов, к-рым соответствует 7 типов рецепторов взаимод. последних с молекулами Д. в. определяется в основном геом. факторами. При этом молекулы Д. в. рассматривались в виде жестких стереохим. моделей, а обонятельные рецепторы-в виде лунок разл. формы. Волновая теория (Р. Райт, 1954) постулировала, что запах определяется [c.123]

Комиссаров И.В. Элементы теории рецепторов в молекулярной фармакологии. М., "Медицина", 1969, 216 о. [c.140]

Структурную основу мембран составляют липиды, а функциональную роль выполняют белки, которые являются ферментами, транспортными белками, рецепторами, переносчиками, образующими поры, каналы и насосы. Существуют две основные теории строения мембран. [c.107]

В наших рассуждениях предполагалось, что информация кем-то или чем-то воспринимается. Однако молча принималось, что все, на что способен рецептор,— это отличить одну букву от другой. Для применений информационных представ-иений в теории связи такое предположение необходимо и достаточно. Процесс рецепции как физическое явление при этом не учитывается. [c.306]

Главная трудность при построении молекулярной теории "мембранного транспорта и рецепции состоит в анализе динамического взаимодействия белков и липидов. Мембранные рецепторы— по-видимому, белки (родопсин в фоторецепторах),— связавшись с лигандом, меняют свою конформацию, что приводит к изменению глубины погружения и подвижности белков в липидном море . Причина кооперативности может лежать во взаимодействии плавающих белков при их столкновениях. Динамическая мозаичная модель может послужить основой молекулярной физики мембран. [c.340]

Было выдвинуто предположение, что рецепция запаха основана на резонансе атомных колебаний молекул пахучего вещества и молекулярных структур рецептора. Эту теорию, именуемую вибрационной или квантовой, нельзя считать аргументированной. Характер запаха и его интенсивность плохо коррелируют с колебательными спектрами вещества. Вещества, имеющие весьма разнящиеся спектры, зачастую имеют сходные запахи и наоборот. Вибрационная теория противоречит элементарным физи-23 355 [c.355]

До сих пор только один рецептор, никотиновый ацетилхолиновый рецептор, был тщательно очищен и биохимически охарактеризован. Но этого оказалось мало для создания общей теории связи между структурой рецептора и его функцией. Очевидно, что рецепторы имеют двойную функцию они принимают и узнают специфические сигналы и одновременно инициируют первую стадию клеточного ответа на сигнал. Наряду с другими своими функциями рецепторы нейромедиатора регулируют ионную проницаемость постсинаптической мембраны (рис. 9.1) Связывание молекулы медиатора сопряжено, таким образом, с ответным открытием ионных каналов. Вопрос механизма функционирования рецепторов сводится по сути к представлению а механизме такого сопряжения. [c.243]

Зачастую зависимость доза — ответ описывается не гиперболой, а сигмоидальной кривой. В основе теории занятости лежит простой закон действующих масс. При сигмоидальной кривой он, очевидно, не приложим, и следует искать более сложные зависимости между связыванием лиганда и биологическим действием. Первоначально для объяснения была предложена теория свободных рецепторов, которые, как предполагалось, работают только при высокой концентрации лиганда. Однако более многообещающей кажется здесь опять аналогия с фермент-субстратным взаимодействием, на этот раз — с аллостерическими ферментами. [c.247]

В этой серии экспериментов было показано, что число и сродство рецепторов не менялись, и, следовательно, только циклаза в первую очередь гипертрофировалась в ответ на ингибирование. (Эти данные можно рассматривать как дальнейшее подтверждение модели плавающего рецептора .) Можно выдвинуть теорию, что аналогом гипертрофии как ответа на растущее высвобождение медиатора являются процессы пластич- [c.291]

Один иэ центральных вопросов иммунологии — каким образом организм включает биосинтез антител определенной специфичности, комплементарных введенному антигену,— был решен Ф. Бернетом. разработавшим так называемую теорию клональной селекции. Согласно этой теории, существует множество клонов лимфоцитов, каждый из которых несет на своей поверхности рецептор уникальной специфичности. Попадающий в организм антиген связывается с комплементарным ему рецептором, в результате чего клеточный клон размножается и начинает секретировать антитела той специфичности, которую имел рецептор. [c.209]

На основании этих результатов Джонстон сделал вывод, что ощущение мускусного запаха обусловлено раздражением рецептора какого-то одного типа, а поэтому, вероятно, запах мускуса является первичным. Это вполне согласуется с теорией Эймура, однако не доказывает ее правильности. Представление о первичном запахе предполагает наличие одного определенного механизма ощущения этого запаха, но совсем не обязательно связано с заполнением лунки. Перед рассмотрением других возможных вариантов необходимо несколько подробнее остановиться на экспериментах Джонстона с мускусами и на самой общей теории Эймура. [c.175]

Эти гипотезы или теории будут иметь свое значение при дальнейших исследованиях, когда станет возможной расшифровка этих рецепторов. [c.98]

Конечно, вызывает недоумение тот факт, каким образом вещества со столь сильно отличающейся структурой могут вызывать ощущение сладкого вкуса. Для объяснения механизма возникновения вкусового ощущения на молекулярном уровне было предложено несколько теорий. Эти теории основываются на таких представлениях, как природа функциональных групп, входящих в соединение, вкус которого рассматривается химические и физические свойства молекул, считаемых сладкими образование специфических внутримолекулярных водородных связей и (или) наличие белка, играющего роль привратника, который управляет подходом к рецепторам вкусового бугорка. [c.202]

Все эти результаты легли в основу довольно спекулятивной теории, согласно которой молекулярные колебания одоранта вызывают специфический резонанс в обонятельных рецепторах, приводящий к возникновению упомянутых выше электрических импульсов. Сторонники этой гипотезы показали, что четверо из шести подвергнутых испытанию смогли различить запахи обычного нафталина (частота в ИК-спектре 363 и 183 см" ) и полностью дейте-рированного нафталина (частота в ИК-спектре 331 и 169 см 1). Кроме того, в большинстве случаев невозможно различить по запаху оптические антиподы. Можно считать, что эти результаты подтверждают колебательную теорию, поскольку формы, являющиеся зеркальным изображением друг друга, имеют одинаковые дипольные моменты и колебательные частоты. [c.210]

Установлено, что многие лекарственные вещества влияют на конформации мембран и мембранных липидов. Шанжё и соавторы рассматривали мембрану как упорядоченную кооперативную систему, построенную из взаимодействующих субъединиц. В этих работах триггерные свойства мембраны трактуются на основе теории, аналогичной теории косвенной кооперативности ферментов, развитой Моно, Уайменом и Шанжё (см. 6.7). Каждая субъединица имеет рецепторный центр для данного специфического лиганда, сродство к которому меняется при изменении ее конформации. В упорядоченной решетке мембраны субъединицы (протомеры) взаимодействуют со своими соседями, чем и определяются кооперативные свойства. В зависимости от активности лиганда и энергии взаимодействия протомеров ответ мембраны на присоединение лиганда может быть постепенным или S-образным, становясь в пределе переходом все или ничего — фазовым переходом. Формальная модель описывает действие колицинов, дает качественное объяснение ряду фактов, в частности, тому, что различные родственные лекарственные вещества вызывают различные максимальные ответы мембраны. Первичное действие многих лекарств локализовано в мембранах и имеет кооперативный характер. Многие лекарства действуют в очень малых концентрациях (вплоть до 10 М) и обладают высокой специфичностью. Воздействие лекарства иа мембранный рецептор определяется молекулярным узнаванием, но о природе этих рецепторов мы еще мало знаем (см. 11.7). [c.340]

Эти работы создали благоприятную почву для возникновения так называемой стереохимической теории запаха, сторонники которой исходили из предпосылки, что запах определяется соответствием пространственной структуры молекул (формы, размеров) структуре клеток обонятельного рецептора. [c.150]

Физико-химический механизм ощущения вкуса до последнего времени полностью не изучен. Наиболее распространенной является предложенная еще в 1920 г. акад.П.П.Лазаревым теория сорбции вкусовых веществ рецепторами с образоваттоем водородных связей. [c.377]

Г. Сондерс [297] на примере веществ с эфирным, мускусным, цветочным и мятным запахами установил, что модели соединений, относящихся к одному первичному классу, соответствуют одним и тем же рецепторам (углубления рецепторов были моделированы Джонстоном), и сообщил, что ему не удалось найти ни одного примера, противоречащего теории. [c.153]

Теория занятости утверждает, что клеточный ответ зависит от концентрации занятых рецепторов [RL], Здесь очевидно-формальное сходство с теорией ферментативной кинетики Михаэлиса— Ментен, и суммарные кинетические уравнения также одинаковы. Полученные зависимости доза — ответ описываются гиперболой а концентрация медиатора, необходимая для достижения половины максимального эффекта и обозначаемая -f so, подобна константе Михаэлиса Кт в энзимологии, которая интерпретируется в простых случаях как константа диссоциации Ко комплексов белок — лиганд [c.246]

Ингибирование ферментов лежит в основе действия антибиотиков и других химиотерапевтических препаратов (см., например, дополнение 6-А). Однако многие лекарственные препараты взаимодействуют с рецепторами, расположенными на клеточной поверхности, которые не являются ферментами в обычном смысле этого слова. Согласно теории рецепторов, разработанной примерно в 1937 г., близкие по структуре лекарственные препараты часто оказывают аналогичное действие, поскольку связываются с одним и тем же рецептором. В нормальных условиях рецептор может связывать гормон, нейромедиатор или какой-либо метаболит, структурно близкий лекарственному препарату. С"вязывание с соответствующим рецептором препаратов одного класса, называемых в фармакологической литературе агонистами, вызывает в клетке ту же реакцию, что и связывание гормона. В то же время соединения с родственной структурой могут. действовать и как антагонисты связывание их с рецептором не вызывает должного ответа. Вза имоотношения агониста и антагониста часто носят конкурентный характер, подобный конкурентному ингибированию ферментов. [c.32]

Теории наркомании обычно строятся на постулате, что в результате связывания наркотика с рецептором в системе рецептор — агонист возникают какие-то компенсаторные изменения. Специфические рецепторы наркотиков были обнаружены в центральной нервной системе, а также в культивируемых клетках опухоли. Изучение последнего объекта позволило предположить, что морфин действует на нейроны, подобно гормону с тормозящим эффектом, а именно понижает содержание сАМР [104]. Этот эффект вызывает компенсаторную реакцию нервной клетки, направленную на увеличение концентрации сАМР и выражающуюся в увеличении содержания или активности аценилатциклазы. В итоге возникает зависимость от морфина, поскольку в его отсутствие содержание сАМР становится слишком высоким. Увеличением содержания аденилатциклазы и связанных с этим ферментом рецепторов можно объяснить также развивающуюся толерантность к наркотику. [c.346]

Как видно из приведенных данных, способность вещества привлекать насекомых не связана с восприятием запаха этого вещества человеком. Если теория Эймура верна, то этот вывод мог бы означать, что рецепторы насекомых имеют какой-то тип лунок, которых нет у человека. Это вполне возможно, но такое предположение весьма опасно, потому что теория заполнения гнезд потеряет свой смысл и ценность, если придется допустить существование слишком большого числа лунок. [c.177]

Теории цветового зрения объясняют явления нормального и аномального цветового зрения. Наиболее фундаментальными опытными фактами, на которых должна основываться каждая теория цветового зрения, являются факты, относящиеся к зрительному уравниванию цветов или, в более широком смысле, к психофизическим аспектам цветового зрения. Для трихроматиче-ского зрения такие факты наиболее полно и кратко выражаются законами Грассмана. Любая теория цветового зрения должна также включать физиологические аспекты этого явления. Другими словами, она должна объяснять действие, производимое энергией излучения, которая поглощается рецепторами сетчатки (палочками и колбочками) и преобразуется в нервные импульсы. Наконец, всякая теория цветового зрения должна принимать во внимание его психологические аспекты, т. е. должна объяснять, как нервная активность в коре головного мозга приводит к цветовому восприятию. [c.109]

Было проведено много работ (особенно в последние годы), цель которых заключалась в том, чтобы вывести или проверить формулы, количественно предсказывающие влияние цветовой адаптации на восприятие цвета. Классическая гипотеза цветовой адаптации основана на трехкомпонентной теории цветового зрения Юнга — Гельмгольца. В этой теории (см. разде.л по теориям цветового зрения) вводятся три типа колбочек, первый из которых чувствителен в основном к коротковолновой (фиолетовой, синей) области спектра, второй — к средневолновой (зеленой) области спектра, а третий — к длинноволновой (красной) области спектра. Когда глаз достаточно долго подвергается воздействию красножелтого стимула, например света лампы накаливания, рецепторы, чувствительные к красному цвету, и в меньшей степени рецепторы, чувствительные к зеленому цвету, становятся менее чувствительными, в то время как рецепторы, чувствительные к фиолетовому цвету, подвергаются относительно слабому раздражению коротковолновой частью спектра адаптирующего стимула. Другими словами, адаптация к красновато-желтому стимулу приводит к относительному увеличению чувствительности к фиолетовому и синему стимулам. [c.402]

Для доказательства утверждения можно предположить, что координаты цвета могут быть связаны с лучистым потоком, который поглощается тремя фотопигментами в рецепторах сетчатки (см. раздел, касающийся теории цветового зрения). Можно также предположить, что при учете влияния цветовой адаптации результирующее восприятие апертурного цвета, т. е. цвета, воспринимаемого как относящегося к отверстию в экране, не локализованного по глубине, непосредственно связано с сигналами, поступающими от рецептора в мозг по оптическому нерву. Однако когда воспринимается цвет предмета, одновременно в мозг должна быть передана информация о восприятии предмета. Способ, которым эти сигналы обрабатываются в мозгу, может в некоторой степени влиять на результирующее цветовое восприятие предмета. Обычно это сложное явление объясняют, предполагая, что одновременно с восприятием цвета предмета происходит восприятие цвета излучения, освещающего данный предмет [340]. Различие между воспринимаемыми цветами, которые относятся к световым пятнам изображения, и теми цветами, которые относятся к предметам, представленным комбинациями этих пятен, может быть очень большим. В самом деле, можно показать, что предмет, отражающий свет любой цветности, при помещении в соответствующие условия воспринимается серым [234, 235]. [c.414]

Рассматривая теорию Монкрифа, Эймур [289] указывал, что, хорошо объясняя явления обоняния, эта теория имела ограниченное применение, поскольку не давала ответ на два вопроса каковы первичные запахи и каковы стереохимические свойства соответствующих им углублений рецепторов (размеры, форма, электронное строение). [c.151]

Оттосон [5] показал, что для того, чтобы возникло ощущение запаха, необходим непосредственный контакт обонятельных рецепторов с пахучим веществом. Он продемонстрировал невозможность возбуждения обонятельных рецепторов, если они отделены от пахучих частиц тонкой мембраной. Некоторые исследователи предложили теорию запаха, согласно которой молекулы вызывают ощущение запаха только тогда, когда их простран- [c.621]

Эймур развил теорию Монкрифа и попытался ответить на оба вопроса. Результаты исследований Эймура и положения его теории были кратко сформулированы им в 1952 г. в сообщении Стереохимические особенности обонятельных рецепторов человека [289], а детальное описание теории появилось десять лет спустя 4290, 291]. [c.151]

Некоторым биологическим подтверждением этой теории явилось открытие Гэстлендом и сотр. [7] восьми разных видов обонятельных рецепторов, в обонятельном органе лягушки. [c.622]

Инструктивная гипотеза в 50-х годах уступила место теория клональной сеиекцян, которая ныне пользуется всеобщим признанием. Согласно этой теории, каждый лимфо1шт в ходе своего развития приобретает способность реагировать с определенным антигеном, хотя раньше он никогда не подвергался его воздейстаию. Это обусловлено тем, что на поверхности клетки появляются белки-рецепторы, которые специфически соответствуют данному антигену Связывание антигена с этими рецепторами активирует клетку, вызывая ее размножение и созревание ее потомков Таким образом, чужеродный антиген селективно стимулирует те клетки, которые несут комплементарные ему специфические рецепторы и уже поэтому неизбежно будут реагировать именно на этот антиген-вот почему иммунные ответы антигенспецифичны (рис. 17-6). [c.12]

Такую селекцию называют клональной потому, что иммунную систему, согласно этой теории, образуют миллионы различных клеточных семейств , или клонов, каждый из которых состоит нз Т- или В-лимфоцитов, происходящих от обшрго предка. Поскольку каждая клетка-предшественница уже детерминирована (или, как говорят, коммитирована) к выработке одного определенного антигенспецифического белка-рецептора, все клетки клона имеют одинаковую антигенную специфичность. [c.12]

Ряс. 17-7. Два типа экспериментов, подкрепляющих теорию клональной селекции. Для простоты рецепторы клеточной поверхности показаны только на лимфоцитах, способных отвечать на антиген А на самом деле все Т- и В-лимфо-Щ1ТЫ имеют на своей поверхности антиген-специфические рецепторы. [c.13]

Эти два эксперимента показывают, что 1) лимфоциты коммитнруются к реакции на определенный антиген еще до того, как они подвергнутся воздействию этого антигена 2) лимфоциты обладают поверхностными рецепторами, специфически связывающими тот нли иной антиген. Таким образом, подтверждаются два основных предсказания теории клональной селекции Хотя в большинстве экспериментов такого рода изучались В-клетки н ответы, связанные с выработкой антител, сходные эксперименты с Т-клетками позволяют предполагать, что гипотеза клональной селекции справедлива н в отно-шеинн ответа с участием Т-лимфоцитов. [c.14]

Теория, объясняющая характер взаимодействия антигена (или гаптена) с антителом, постулирует наличие активного рецептора в молекуле антитела, специфичность которого определяется или расположением положительно и отрицательно заряженных групп, соответствующих расположению таки.х же групп детерминанта антитела, или же наличием полости, в которую точно вписывается детерминант. Взаимодействие детерминантов антигена с антителами интересно сравнить со строго неспецифцчной адсорбцией различных анионов альбумином сыворотки. Карун (КагизЬ, 1950) высказал предположение, что в молекуле альбумина имеются участки, каждый из которых способен взаимодействовать с анионом своей системой боковых аминокислотных цепей последние могут принимать болыиое число различных конформаций, находящихся в равновесии друг стругом и обладающих почти равной потенциальной энергией. В присутствии органического аниона та конформация, которая наиболее соответствует аниону, стабилизируется и обеспечивает адсорбцию аниона на молекуле альбумина. В отличие от описанного специфичность взаимодействия антитело—детерминант антигена должна быть приписана сходной, но относительно, жесткой, а в силу этого селективной конформации рецепторных участков молекулы антитела. [c.685]

Антагонизм лекарственных препаратов можно объяснить, предположив, что вещества, вызывающие ответную реакцию ткани, т. е. агонисты, вызывают сокращение или расслабление, взаимодействуя с характерными молекулярными структурами или рецепторами внутри или вне клетки. Кроме того, предполагают, что каждый агонист имеет свой специфический рецептор. Эта комбинация агонист — рецептор вызывает реакцию клетки, механизм которой не совсем понятен. 1Г1редполагают также, что каждый а нтагонист специфически соединяется с рецептором, связанным с агонистом. Торможение агониста лекарством-антагонистом может быть либо конкурентным, либо неконкурентным, аналогично ферментному торможению. Специфичность и направление метаболизма можно удовлетворительно объяснить исходя из действия ферментов. Такие реакции клетки, как расслабление или сокращение, могут быть объяснены степенью активации рецепторов. Механизм действия ферментов состоит в образовании комплекса фермент — субстрат, в котором субстрат специфически связан с комплементарной областью молекулы фермента затем этот комплекс может превращаться в фермент и продукты реакции. Как предполагают, точно так же соединение агониста с рецептором приводит сначала к механической или метаболической реакции. Также существует частичная аналогия между ферментами и рецепторами, хотя рецепторы не обладают ферментативной активностью по отношению к своим агонистам (Белло [44]). В противоположность ферментам существование рецепторов все еще не доказано, а рецепторная теория во многом обязана концепциям энзимологии. Очень сложно объяснить, каким образом комбинация агонист — рецептор вызывает реакцию клетки. [c.361]

Еще в 1944 г. Монкриф [285] пытался объяснить качественное многообразие запахов существованием небольшого количества первичных запахов (подобно вкусу) и соответствующих им рецепторов в органе обоняния. Пять лет спустя Монкрифом [287] была предложена новая теория запаха . Согласно основному положению теории Монкрифа, соединения, обладающие запахом, должны быть летучими и иметь такую конфигурацию (точнее форму молекул), которая соответствовала бы определенным участкам обонятельных рецепторов. Монкриф полагал, что его теория позволяет объяснить экспериментальный материал, накопленный при изучении зависимости запаха соединений от их химического строения различие запаха стереоизомеров изменение запаха с изменени м конфигурации молекул сходство запа- [c.150]

Эймур, например, предполагал, что молекулы соединений с запахом миндаля (бензальдегид, а-нитротиофен и циклоокта-нон) могут попадать одновременно в углубления обонятельных рецепторов, соответствующие трем первичным запахам. Эймур признавал, что его ...теория основана не более, чем на десятой части огромной информации, имеющейся в литературе по органической химии. Кроме того, теория не учитывает количественное соотношение первичных запахов, необходимое для возникновения определенного сложного запаха [289, стр. 330]. Тщательное рассмотрение всех данных, имеющихся в распоряжении в настоящее время, а также экспериментальные исследования со смесями первичных запахов позволят сделать более точные выводы о свойствах рецепторных участков и, следовательно, установить совершенно строгую корреляцию между химическим строением и запахом ,— писал Эймур в конце своего сообщепия в 1952 г. [289, стр. 330]. [c.153]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология