Внутриклеточные посредники

Рис. 12-20. Два главных пути, которыми Са может проникнуть в цитозоль, чтобы выполнить свою функцию внутриклеточного посредника для внеклеточных сигналов. В случае А кальций входит в нервное окончание из внеклеточной жидкости через потенциал-зависимые кальциевые каналы, когда мембрана нервного окончания деполяризуется потенциалом действия. В случае Б связывание внеклеточной сигнальной

Известно, что направленность и тонкая регуляция процесса передачи информации обеспечиваются прежде всего наличием на поверхности клеток рецепторных молекул (чаще всего белков), узнающих гормональный сигнал (см. Рецепторы инсулина). Этот сигнал рецепторы трансформируют в изменение концентраций внутриклеточных посредников, получивших название вторичных мессенджеров, уровень которых определяется активностью ферментов, катализирующих их биосинтез и распад. [c.289]

Фосфатидилхолин является основной молекулой, образующей бислой мембран, внешний слой липопротеинов. Инозитол-4,5-бис-фосфат мембран является субстратом дая фосфолипазы С, что ведет к образованию вторичных внутриклеточных посредников, регулирующих фосфорилирование-дефосфорилирование белков (ферментов). [c.231]

Рис. 13-16. Гормональная регуляция ферментативной реакции. В результате присоединения гормона адреналина к специфическим рецепторам, находящимся на поверхности клеток печени, образуется при участии связанного с мембраной фермента (адеяилатциклазы) циклический аденилат. Последний функционирует как аллостерический активатор, или внутриклеточный посредник, под действием которого гликоген-фосфорилаза переходит из неактивной формы в активную, что влечет за собой ускорение превращения гликогена печени в глюкозу крови. Подробно этот метаболический путь описан в гл. 25.

Обонятельные молекулярные рецепторы в чистом виде пока не вьщелены и строение их неизвестно, но имеется много косвенных данных, указывающих на их белковую природу. Образование комплекса душистого вещества с таким бел-ком-рецептором приводит к активации определенных ферментативных реакций в обонятельной клетке, что вызывает изменение концентрации одного или нескольких веществ, играющих роль внутриклеточных посредников. Один из таких пос-ред ников в обонятельной клетке позвоночных - циклический 3, 5 -аденозинмонофосфат. Внутриклеточный посредник, взаимодействуя с ионными каналами клеточной мембраны, открывает их, что приводит к деполяризации клетки. Весь этот процесс завершается возникновением нервного импульса (или изменением частоты импульсной активности) в обонятельной клетке. Каждая клетка проявляет высокую чувствительность к одним веществам и менее чувствительна к другим, т.е. отличается от остальных клеток своей избирательностью. [c.15]

В последние десятилетия достигнуты большие успехи в расшифровке молекулярных механизмов действия гормонов. Этому в немалой степени способствовали такие важные события, как открытие вторичных внутриклеточных посредников (цикло-АМФ, цикло-ГМФ, фосфоинозитидов и ионов кальция), [c.134]

Многие виды химической сигнализации между клетками многоклеточных животных могли возникнуть из тех приспособлений, с помощью которых одноклеточные организмы реагируют на химические изменения в окружающей среде. В самом деле, как уже говорилось, некоторые внутриклеточные посредники используются организмами того и другого типа К наиболее изученным реакциям одноклеточных на внешние сигналы относятся явления хемотаксиса, при которых движение клетки направляется к источнику определенного вещества или от него. Хемотаксис эукариотических клеток рассмотрен в разд. 14.3.2 на примере клеточной стадии слизевика Di tyostelium dis oideum и в разд. 11.6.4 на примере нейтрофилов человека. Мы закончим эту главу описанием бактериального хемотаксиса, который в основном благодаря успехам генетического анализа - особенно четко и элегантно иллюстрирует центральную роль адаггтации в ответах на химические сигналы. [c.385]

Внутриклеточный посредник, активирующий в результате ряда реакций гликоген-фосфорилазу [c.390]

Градиент концентрации ионов Н" , возникающий за счет переноса электронов, используется также для переноса ионов Са из цитозоля внутрь митохондрий животной клетки (рис. 17-22). Приток ионов Са в митохондрии уравновешивается оттоком этих ионов, скорость которого регулируется. Таким способом митохондрии помогают поддерживать свойственную клеткам низкую концентрацию Са (около 10 М). Свободный ион Са -один из важных внутриклеточных посредников, регулирующий многие клеточные функции. Повышение концентрации ионов Са инициирует или ускоряет такие процессы, как мышечное сокращение (разд. 14.14), распад гликогена (разд. 25.7) и окисление пирувата (разд. 16.10) снижение же концентрации ионов Са замедляет или прекращает их. [c.534]

Функции кальция участие в свертывании крови, мышечном сокращении, проведении нервного импульса (внутриклеточный посредник ряда гормонов), секреторной активности железистых клеток формирование скелета. [c.415]

Во всех перечисленных случаях действие гормонов сводится к усилению или ослаблению производства аденилатциклазой внутриклеточного посредника этих гормонов — циклического АМФ (цАМФ). Последний служит активатором протеинкиназ А. [c.260]

Ион Са действует как вездесущий внутриклеточный посредник [15] [c.363]

После преобразования сигнала гормона в плазматической мембране — в случае рецепторов, сопряженных с С-белками, — в клетке изменяются концентрации внутриклеточных посредников, таких как цАМФ или Са , которые в свою очередь влияют на активность соответствующих протеинкиназ. В результате этой цепи процессов происходит каскадное усиление сигнала от гормона число молекул на каждом этапе возрастает, так что общее число молекул внутриклеточных посредников значительно превышает число молекул гормона, связавшихся с рецепторами, а число молекул ферментов, фосфорилированных протеинкиназами. на порядки превосходит число молекул посредников. [c.272]

Кинетические особенности системы регуляции внутриклеточными посредниками 273 [c.273]

Рецепторы, сопряженные с G-белками, опосредованно активируют или ингибируют определенные ферменты или ионные каналы, связанные с плазматической мембраной. Взаимодействие между рецептором и ферментом или ионным каналом происходит через третий белок, который называют GTP-связывающим регуляторным белком (или G-белком). Рецепторы, связанные с G-белком, обычно запускают целую цепь событий, изменяющих концентрацию одного или нескольких малых внутриклеточных сигнальных молекул, часто называемых внутриклеточными посредниками или внутриклеточными медиаторами. Эти молекулы в свою очередь действуют, изменяя поведение других белков-мишеней в клетке. Два наиболее важных посредника-это циклический АМР (сАМР) и [c.354]

Идентификация циклического АМР привела к изучению ферментов, участвующих в его синтезе и разрушении. Чтобы сАМР мог служить внутриклеточным посредником, его концентрация в клетке (обычно < 10 М) должна быть подвержена быстрым изменениям в ту и другую сторону под действием определенных внеклеточных сигналов (при гормональной стимуляции она может за несколько секунд увеличиться в 5 раз). Как мы увидим (разд. 12.4.7), для этого быстрый синтез молекул должен уравновешиваться быстрым их расщеплением или удалением. Циклический АМР синтезируется из АТР ферментом аденилатциклазой, связанным с плазматической мембраной клетки, но быстро расщепляется одним или несколькими ферментами - сАМР-фосфодиэстеразами, которые гидролизуют его до аденозин-5 -монофосфата (5 -АМР) (рис. 12-15). [c.356]

Первые данные о роли иона Са как внутриклеточного посредника были получены в 1947 г., когда выяснилось, что инъекция в клетку скелетной мышцы небольшого количества Са вызывает ее сокращение. В последние годы стало ясно, что Са служит внутриклеточным [c.363]

Продукты примерно половины всех открытых до сих пор онкогенов - это протеинкиназы, фосфорилирующие белки-мишени по остаткам тирозина, серина или треонина. Это не удивительно, так как фосфорилирование играет важную роль в процессах передачи сигнала, запускаемых как каталитическими рецепторами, так и рецепторами, сопряженными с G-белками, и для его осуществления имеется весьма обширное семейство протеинкиназ. Уже известно более 70 протеинкиназ, и все они, видимо, происходят от общего предшественника, так как их каталитические домены гомологичны (рис. 12-25). Фактически сейчас уже возможно предсказать, будет ли белок киназой и если да, то какие остатки - серина, треонина или тирозина - он будет фосфорилировать, просто исходя из данных о его аминокислотной последовательности. В следующем разделе мы увидим, что два главных внутриклеточных посредника - сАМР и Са -реализуют многие свои эффекты, активируя протеинкиназы, специфичные в отношении серина и треонина [c.370]

Несмотря на разницу в молекулярных деталях, все сигнальные системы, запускаемые рецепторами, сопряженными с G-белками, имеют ряд обших черт и основаны на сходных принципах. Все они. например, представляют собой сложные каскады или передаточные цепочки внутриклеточных посредников. Каковы же преимущества таких на первый взгляд запутанных систем, что они используются в столь многих типах клеток для столь разнообразных целей [c.378]

Рецепторы, не связанные с каналами, запускают такие же процессы, что и при воздействии водорастворимых гормонов и локальных химических медиаторов повсюду в организме (разд. 12.3). В таких рецепторах участки связывания нейромедиатора функционально сопряжены с ферментом, который в присутствии нейромедиатора обычно катализирует образование внутриклеточного посредника, например сАМР. В свою очередь этот посредник вызывает изменения в постсинаптической клетке, в том числе модификацию ионных каналов в клеточной мембране. В отличие от рецепторов, связанных с каналами, эти рецепторы, как правило, опосредуют относительно замедленные, но более продолжительные эффекты нейромедиаторов. Полагают, что активация таких рецепторов вызывает в нейронах изменения, которые сохраняются длительное время и лежат в основе научения и памяти (разд. 19.5.3). [c.305]

Циклические нуклеотвды 3, 5 -аденозинмонофосфат (цАМФ) и 3, 5 -гуано-зинмонофосфат (цГМФ) являются внутриклеточными посредниками различных внеклеточных сигналов (гормонов, нейромедиаторов и т. д.). Они образуются под действием ферментов (циклаз), активность которых регулируется различными эффекторами, в том числе и гормонами, и осуществляют регуляцию внутриклеточного метаболизма. Существующие также циклические соединения 2, 3 -АМФ и 2, 3 -ГМФ являются промежуточными продуктами распада нуклеиновых кислот и не имеют самостоятельного функционального значения [c.176]

Предполагается также, что в качестве модуляторов и даже внутриклеточных посредников действия некоторых гормонов функционируют ионы Са и цитоплазматический Са -связывающий белок кальмодулин. Свободные ионы Са присутствуют в цитозоле в очень низких концентрациях-менее 10" М. При действии некоторых гормонов концентрация ионов Са " возрастает. Ионы Са влияют на многие виды внутриклеточной активности, вероятно, посредством связывания с кальмодулином, который стимулирует фосфодиэстеразу и различные протеинкиназы, участвующие в углеводном обмене, мышечном сокращении и механизмах внутриклеточного мембранного транспорта. [c.807]

Инозит — шестиатомный циклический спирт циклогексана. Биологической активностью обладает только один оптически неактивный изомер инозита — мезоинозит. Авитаминоз у человека не описан. Инозит действует как липотропный агент вместе с холином, участвует в биосинтезе фосфатидной кислоты и фосфатидилинозитолов. Последние являются вторичными внутриклеточными посредниками в действии ряда гормонов (способствуют освобождению Са ). Инозитол необходим для биосинтеза фосфолипидов мозга, а в комплексе с токоферолом, возможно, для запасания креатина в мышцах. Дрожжи, молоко, орехи и фрукты — лучшие источники инозитола. Гиповитаминоз (у животных) задержка роста, выпадение шерсти, нервнотрофические нарушения, нарушения перистальтики кишечника. [c.366]

Сходная цепь событий происходит при активации соответствующих рецепторов такими гормонами и медиаторами, как вазопрессин и ацетилхолин, только эф-фекторным ферментом является фосфоинозитид —специфическая фосфолипаза С. Ею начинается фосфоинозитидный каскад, так как она образует из мембранного фосфолипида фосфатидилинозит-1,4-бифосфата два продукта 1) диацилглицерин, активирующий протеинкиназу С, и 2) инозит 1,4,5-трифосфат, освобождающий еще один внутриклеточный посредник Са из внутриклеточных депо, который активирует Са -зависимые протеинкиназы. [c.260]

Эта сложная система может обладать своеобразным динамическим поведением. Действительно, оказалось, что для концентрации внутриклеточного посредника, — ионов Са , характерно колебательное изменение в ответ на сигналы гормонов и медиаторов. В клетке наблюдаются осцилляции внутриклеточной концентрации Са с периодами от < 1 до почти 30 мин. Рассмотрим одну из моделей этого явления (Голдбетер). Под влиянием гормона и, соответственно, рецептора Д с С-белком активируется фосфатидилинозитспецифическая фосфолипаза С, которая гидролизует фосфатидилинозит-1,4-бисфосфат с образованием инозит-1,4,5-трифосфата 1Рз и диацилглицерина ДГ (рис. XXVI.10). 1Рз воздействует на 1Рз-зависимый внутриклеточный пул Са через свои рецепторы, заполняемые им со степенью р. Скорость индуцированного выхода Са из 1Рз-чувствительного пула, пропорциональна насыщению р рецептора 1Рз. Таким образом, 1Рз регулирует выход в цитозоль ионов Са , которые в свою очередь запускают осцилляторные циклы выброса [c.272]

Рис. 12-13. Два главных механизма, с помощью которых рецепторы клеточной поверхности, сопряженные с u-белками, запускают образование внутриклеточных посредников. В обоих вариантах связывание внеклеточного лнганда изменяет конформацию цитоплазматического домена рецептора так, что он связывается с G-белком, который затем активирует (или ингибирует) определенный фермент плазматической мембраны. В некоторых случаях G-белок взаимодействует не с ферментом, а с ионным каналом. В сАМР-пути активируемый Gs-белком фермент

Са Передаваемые ими сигналы генерируются разными путями (те и другие с участием С-белков) и используются во всех животных клетках (см. рис. 12-13). Мы рассмотрим эти пути, прежде чем вернемся к каталитическим рецепторам с тирозин-снецифической нротеинкиназной активностью начнем с экспериментов, которые привели к открытию сАМР и проложили путь к нынешнему пониманию того, каким образом внутриклеточные посредники появляются в ответ на внеклеточный сигнал. [c.355]

В отличие от более прямых сигнальных систем, таких как системы стероидных гормонов, каталитические каскады внутриклеточных посредников предоставляют много возможностей для усиления и регулирования ответов на внеклеточные сигналы. Из рис. 12-33 видно, что, например, когда внешний лиганд активирует аденилатциклазу опосредованно, связываясь с рецептором, одна молекула рецептора может активировать много молекул s-белка, каждая из которых способна активировать молекулу циклазы. В свою очередь каждая молекула аденилатциклазы превращает множество молекул АТР в сАМР Такого же рода усиление происходит и в инозитолфосфо липидном пути В результате нано молярные (10 М) концентрации внеклеточного лиганда нередко вызывают образование вторичных посредников, таких как сАМР [c.378]

Смотреть страницы где упоминается термин Внутриклеточные посредники: [c.32] [c.124] [c.76] [c.249] [c.271] [c.441] [c.138] [c.242] [c.242] [c.783] [c.792] [c.798] [c.959] [c.378] [c.396] [c.360] [c.363] [c.368] [c.372] [c.377] [c.484] [c.537]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология