Аденилатциклазная белки

Во всех клетках животных и растений имеются два основных пути передачи сигнала, различающихся по вторичным посредникам -аденилатциклазный и фосфоинозитидный. Эти пути передачи сигнала имеют много общего. В обоих случаях информацию от первого звена рецептора получают и передают через мембрану в цитоплазму так называемые С-6елки, активирующиеся при связывании гуанозинтр и фосфата (ГТФ). G-белки активируют б51ЛЙтгеЛьный фермент на внутренней стороне мембраны, который способствует превращению молекул вещества-предщественника в молекулы вторичного посредника. Конечные стадии разных способов передачи сигналов сходны вторичные мессенджеры вызывают изменение структуры клеточных белков. [c.15]

Участие компонентов биомембран в осуществлении и регулировании метаболических процессов в клетке. Общая характеристика процессов передачи информации в клетке. Понятие о первичных и вторичных мессенджерах. Классификация, особенности структурно-функциональной организации мембранных белков-рецепторов. Характеристика аденилатциклазного и фосфо-инозитидного пути передачи сигнала в клетку. Роль ионов в осуществлении метаболических процессов с участием мембран. Адсорбционный тип регуляции метаболизма. Понятие о метаболоне, физиологическое значение его образования. Пространствен-но-структурная организация ферментных систем клетки (на примере гликолитического комплекса и цикла Кребса), Экспериментальные исследования взаимодействия ферментов гликолиза с различными структурными компонентами клетки. Модели структуры гликолитического комплекса в скелетных мышцах и на внутренней поверхности мембран эритроцитов. Эстафетный механизм работы ферментов в клетке. Механизмы регулирования функциональной активности векторных ферментов биомембран. Пути нейрогуморальной регуляции функций клеток. [c.284]

Оценивая место протеинкиназы в системах регуляции, отметим, что существуют два варианта взаимодействия между системами вторичных посредников, определяемые как состоянием рецепторов, так и распределением в разных тканях, природой и условиями для фосфорилирования отдельных белков-мишеней синергизм и антагонизм. Протеинкиназа С, по всей видимости, является тем звеном, которое путем тонкой подстройки сопрягающего аппарата связывает аденилатциклазную и фосфолипаз-ную системы передачи и усиления сигнала. [c.361]

Данные о механизме действия АКТГ на синтез стероидных гормонов свидетельствуют о сугцественной роли аденилатциклазной системы. Предполагают, что АКТГ вступает во взаимодействие со специфическими рецепторами на внешней поверхности клеточной мембраны (рецепторы представлены белками в комплексе с другими молекулами, в частности с сиаловой кислотой). Сигнал затем передается на фермент аденилатцикла-зу, расположенную на внутренней поверхности клеточной мембраны, которая катализирует распад АТФ и образование цАМФ. Последний активирует протеинкиназу, которая в свою очередь с участием АТФ осуществляет фосфорилирование холинэстеразы, превращающей эфиры холестерина в свободный холестерин, который поступает в митохондрии надпочечников, где содержатся все ферменты, катализирующие превращение холестерина в кортикостероиды. [c.259]

Паратгормон — белок, состоящий из 84 аминокислот (ММ 9500 Да), вырабатывается в паращитовидных железах. Низкая концентрация кальция в крови (менее 1,1 ммоль/л) вызывает синтез и секрецию гормона, высокая — ингибирует оба процесса (синтез и сгкрецию). В паращитовидных железах сравнительно мало накопительных гранул, и количество гормона в них может обеспечить максимальную секрецию лишь в течение 1,5 ч (для сравнения, в островковом аппарате поджелудочной железы инсулина достаточно для нескольких дней секреции, а запаса гормонов в щитовидной железе — на несколько недель). Именно поэтому биосинтез паратгормона должен быть постоянным. Периферический протеолиз паратгормона протекает главным образом в купферовских клетках печени, Органы-ми-шени кишечник, кости, почки. Проникающий гормон, действует в клетках-мишенях по аденилатциклазному механизму. В клетках почек и кости имеются мембранные рецепторы к паратгормону — простые белки с молекулярной массой 70 ООО Да. В кишечнике паратгормон усиливает всасывание кальция (косвенное действие через [c.416]

Это — неизвестный ранее механизм усиления, не похожий на те механизмы, в основе которых лежат ферментные каскады (например, аденилатциклазная система). Этот механизм также требует внешней энергии — от нее зависит длительность возбужденного состояния мембранного рецептора. По мнению Л. Д. Бергельсона, таким источником энергии в данном случае является фазовое разделение липидов в мембранном бислое. С помощью флуоресцентных аналогов глико- и фосфолипидов показано, что бислой способен воспринимать и сохранять в памяти информацию об изменении состояния мембранных белков. Этим можно объяснить сверхвысокую чувствительность биологических структур к простагландинам и другим биологически активным соединениям, при которой одна молекула лиганда при взаимодействии с мембранным рецептором может полностью перестроить характер клеточного метаболизма. [c.52]

Знаками Я, С и N обозначены рецепторный, каталитический и регуляторный белки аденилатциклазного комплекса соответственно. [c.98]

Наиболее изученным является аденилатциклазный путь передачи гормонального сигнала. В нем задействовано мимимум пять хорошо изученных белков 1) рецептор гормона 2) фермент аденилатциклаза, выполняющая функцию синтеза циклического АМФ (цАМФ) 3) G-белок, осуществляющий связь между аденилатциклазой и рецептором 4) цАМФ-зависимая протеинкиназа, катализирующая фосфорилирование внутриклеточных ферментов или белков-мишеней, соответственно изменяя их активность 5) фосфодиэстераза, которая вызывает распад цАМФ и тем самым прекращает (обрывает) действие сигнала (рис. 8.5). [c.290]

Схематически механизм действия аденилатциклазной системы представлен на рисунке 136. Процесс начинается с взаимодействия гормона с его рецептором, расположенным на внешней стороне клеточной мембраны. При этом индуцируются такие изменения в белке-рецепторе, что он приобретает способность взаимодействовать со следующим компонентом системы — N-6eлкoм (N). [c.240]

Синтез и секреция Т3 и Т4 контролируются тиролиберином и тиротропином. Тиротропин оказывает следующие эффекты стимулирует активный транспорт 1 против 500-кратного градиента в полость фолликула за счет цАМФ-зависимого фосфорилирования белков клеточных мембран усиливает транскрипцию и трансляцию тироглобулина стимулирует рост эпителиальных клеток, формирующих фолликулы, а в фолликулярном коллоиде — иодирование тирозилов по аденилатциклазному механизму стимулирует синтез Т3, Т4 (аналогично действуют адреналин и РСЕ2) стимулирует секрецию иодированного тироглобулина путем пиноцитоза и отщепления Т3 и Т4 при слиянии пиноцитозных пузырьков с мембранами лизосом (протеолитическим путем), а также поступление Т3 и Т4 в кровь и лимфу. [c.401]

Регуляция синтеза мужских половых гормонов и мужских половых клеток. Лютропин стимулирует стероидогенез и продукцию тестостерона после связывания с рецепторами на плазматической мембране клеток Лейдига (аналогичные рецепторы найдены в яичниках на клетках желтого тела) по аденилатциклазному механизму. При этом стимулируется ферментативное расщепление боковой цепи холестерина (С2у С21). Аналогично действует кортикотропин в коре надпочечников. Тестостерон по механизмам обратной связи тормозит продукцию и освобождение гонадолиберинов. Регуляция сперматогенеза фоллитропин связывается с клетками Сертоли и усиливает синтез андрогенсвязывающего белка (это гликопротеин. [c.405]

В аденилатциклазной системе бактерий нет промежуточного звена в виде Gs. Почему же тогда у животных клеток выработался столь сложный многоступенчатый механизм передачи сигнала с участием G-белка, вставленного между рецептором и активируемым ферментом Одной из причин может быть необходимость усиления сигнала (см. разд. 12.4.6), а другой-нужда в дополнительных уровнях для контроля. [c.359]

В последнее время появились данные о том, что аденилатциклазная система может активироваться не только при стимуляции рецепторов, связанных с G-белками, но и при активации рецепторов, имеющих собственную тирозинкиназную активность (рецепторы инсулина и эпидермального фактора роста) (Плеснева и др., 1996). Так, в цитоплазматическом домене -субъединицы инсулинового рецептора выявлены два участка связывания с Gj и G, белками (Шпаков, 1996). [c.15]

Специфические соединения, играющие роль биохимических сигналов,— нейромедиаторы, гормоны и иммуноглобулины—связываются с особыми рецепторами (интегральными белками), экспонированными с наружной стороны клеточной мембраны, и передают информацию через нее в цитоплазму. Например, Р-адренергический рецептор, который стереоспецифически связывает катехоламины, располагается на поверхности клеток-мищеней. Связывание с ним катехоламинов стимулирует активность аденилатциклазы, локализованной с внутренней стороны мембраны и катализирующей образование сАМР из АТР (гл. 44). Таким образом, информация, носителем которой во внеклеточной среде являлся специфический катехоламин, оказывается перенесенной внутрь, и ее последующую передачу осуществляет второй посредник, сАМР. Сопряженная с рецептором аденилатциклазная система, содержащая сти- [c.145]

Дистанционная мембранная регуляция активности внутриклеточных ферментов осуществляется путем доставки субстратов и коферментов, удаления, продуктов реакции, ионных и кислотно -ЩелочнЫх сдвигов в компартментах, фосфорилированием ферментов и другими способами. Для животных объектов существенную роль в регуляции активности некоторых ферментов играет аденилатциклазная система, локализованная в мембранах, и циклическая АМР. Однако присутствие этой системы в растительных клетках до настоящего времени остается дискуссионным. В то же время сдвиги в концентрации кальция выполняют в растительных клетках такую же регуляторную роль, как и в животных. Ионы Са " , взаимодействуя с регуляторным белком кальмо-дулином, активируют протеинкиназы, фосфорилирующие различные белки, что приводит к изменению их функциональной активности. Са " специфически необходим для регуляции таких процессов, как движение цитоплазмы, митоз, секреция. [c.36]

Псевдогинонаратиреоз обсуждается в гл. 44. При этом наследственном заболевании эндокринная железа продуцирует биологически активный ПТГ, но органы-мишени к нему резистентны, т. е. он не оказывает эффекта. В результате возникают те же биохимические сдвиги, что и при гипопаратиреозе. Они сопряжены обычно с такими нарушениями развития, как малый рост, укороченные пястные и плюсневые кости, задержка умственного развития. Существует несколько типов псевдогипопаратиреоза их связывают 1) с частичным дефицитом регуляторного О.-белка аденилатциклазного комплекса либо 2) с нарушением какого-то этапа, не относящегося к механизму образования сАМР. [c.199]

Регуляцию аденилатциклазной системы с участием G-белков можно представить следующим образом. В системе есть два белка, состоящих из субъединиц а, и у и названных Gj (стимулирующий) и Gj (ингибирующий), - у-субъединицы в отличие от а-субъединиц практически идентичны во всех изученных G-белках. а-субъединица содержит участок связывания с гуаниловыми нуклеотидами и обладает ГТФазной активностью. Каждый из G-белков связан (не ковалентно ) со своим рецептором. При образовании комплекса агонист-рецептор происходит активация G-белка путем замены в нуюхеотидсвязывающем центре ГДФ на ГТФ. При этом изменяется конформация а-субъединицы, что обусловливает ее диссоциацию от комплекса y. Для диссоциации необходим Mg2+. Активированная а-субъединица Gj ингибирует активность аденилатциклазы, в то время как активированная G — стимулирует ее. [c.336]

Внутриклеточный уровень циклических нуклеотидов регулируется активностью циклаз, фосфодиэстераз, а также уровнем цикло-нуклеотид-связывающих белков. Некоторые типы трансформированных клеток характеризуются низким уровнем цАМФ по сравнению с нормальными клетками. Поэтому представляется важным знать, в каких случаях низкий уровень цАМФ в трансформированных клетках вызван нарушением активности аденилатциклазы. Для исследования этой проблемы использовано два подхода. Первый заключается в исследовании изменений аденилатциклазной активности в клетках, трансформированных вирусами или химическими канцерогенами, по сравнению с нормальным контролем. Второй — в ис следовании изменений аденилатциклазной активности в процессе [c.229]

У высших организмов аденилатциклаза [АТФ-пирофосфатлиаза (циклизующая), КФ 4.6.1.I] является ферментом плазматических мембран. Вместе с рецепторным и регуляторным белками она образует аденилатциклазный комплекс, который благодаря своей структурной организации способен к тонкой регуляции каталитической активности аденилатциклазы. [c.94]

Как отмечено в обзоре Росса и Джилмана [1], роль структуры и состава плазматической мембраны в регуляции активности аденилатциклазы — одна из наиболее туманных и наименее тщательно документированных областей исследования фермента. Основным наблюдением является то, что солюбилизация плазматических мембран или добавление к ним агентов, разрушающих мембранную структуру, вызывают потерю чувствительности к гормону. Хотя описана солюбилизация Мд2+-зависимой аденилатциклазы, регуляторного N-белка и рецепторов, в настоящее время нет работ, в которых бы сообщалось о получении истинно солюбилизированной гормон-чувствительной активности, которая сохраняла бы специфичность действия гормона. Поэтому, не имея возможности описать исчерпывающим образом работу аденилатциклазного комплекса, в целом, перечислим имеющиеся сведения о структуре, расположении в мембране и взаимодействии его отдельных компонентов. [c.94]

Показано, что все три белка аденилатциклазного комплекса (рецепторный, регуляторный и каталитический) являются продуктами отдельных генов. Разделение солюбилизированных белковых фракций, несущих связывающую активность -адренергического рецептора и каталитическую активность аденилатциклазы, осуществлено с помощью гель-фильтрации [2, 3], центрифугирования в градиенте плотности сахарозы [4] и аффинной хроматографии [c.94]

Все составные части аденилатциклазного комплекса являются интегральными белками мембран. Они имеют на своей поверхности гидрофобные участки, о чем свидетельствует связывание этих белков с неионными детергентами. В результате гидродинамических исследований детергентных экстрактов мембран было показано, что yV-белок имеет сравнительно небольшую гидрофобную-зону, так как ои связывает меньшее количество детергента [16, 17], чем каталитический [4, 18] или рецепторный белок [4]. В эритроцитах человека iV-белок обнаруживается на внутренней поверхности плазматической мембраны [19], однако какая-то часть его все же связана с липидным бислоем, так как селективные агенты, высвобождающие из мембран неинтегральные белки не способны полностью солюбилизировать N-белок [16, 20]. Каслов с сотр. предполагают, что Л -белок имеет вытянутую форму и пронизывает мембрану таким образом, что его гидрофобный участок связывается с липидным бислоем, тогда как гидрофильная часть экспонирована в цитоплазму [16]. О прочной связи с бислоем каталитического и рецепторного белков может свидетельствовать тот факт, что хорошая реконструкция стимулируемой катехоламинами аденилатциклазной активности происходит только в тех случаях, когда в солюбилизированном виде находится Л -белок, а каталитический белок и рецептор встроены в мембрану [8]. [c.95]

Суть цАМФ-зависимого проведения гормонального сигнала через клеточную мембрану состоит в изменении ферментативной активности аденилатциклазы в ответ на гормональный стимул. Очевидно, что передача сигнала осуществляется путем взаимодействия белков аденилатциклазного комплекса, а именно рецептора с Л -белком и Л-белка с каталитическим. [c.101]

Для определения молекулярных размеров белков аденилатциклазной системы используют в основном два метода гидродина- мический анализ детергентных экстрактов мембран и метод молекулярных мишеней, который дает возможность изучать нативную структуру комплекса в мембране. [c.96]

В настоящее время наиболее подробно охарактеризованы молекулярная масса регуляторного М-белка. Данные, полученные с использованием трех методов идентификации N-белка, дают похожие результаты. Так, Пфейффер с помощью [ Н] Р -(4-азидо-анилид) Р -ГТФ при блокировании мембранных белков эритроцитов голубя показал включение метки в полипептиды с молекулярной массой 86 000, 53 000, 42 000 и 23 000 дальтон [6]. Из них только полипептид с молекулярной массой 42 000 дальтон был связан с аденилатциклазной активностью в детергентном экстракте при центрифугировании в градиенте плотности сахарозы. Этот полипептид, проявляющий биологическую активность регуляторного белка в экспериментах по реконструкции, можно было отделить от аденилатциклазы на аффинном носителе, содержащем ГТФ [6, 7]. Примерно в то же время был обнаружен катализируемый субъединицей холерного токсина перенос [ р] ДДф-ри-бозы от [ Р] НАД+ на мембранный белок, который при денатурирующем электрофорезе дает меченый полипептид с молекулярной массой 42 000—45 000 дальтон [11, 24—27]. [c.96]

Весьма важным является тот факт, что определяемая молекулярная масса р-рецептора существенно зависит от типа связанного с ним лиганда. В эритроцитах лягушки [37] он увеличивается в том случае, если мембраны перед солюбилизацией обрабатывают агонистом. В присутствии антагониста или в отсутствие лиганда увеличения молекулярной массы р-рецептора не происходит. Индуцированные агонистом изменения рецептора не объясняются образованием комплекса R—[3]. Лимбирд с сотр. показали, что связанный с меченым агонистом рецептор ретикулоцитов крыс при гель-фильтрации элюируется вместе с [ р] ДДФ рибозилированным N-белком аденилатциклазного комплекса [12]. Таким образом, агонист способствует физическому сопряжению р-рецептора с N-белком и комплекс Н—R—N существует более или менее длительное время, достаточное для его обнаружения. Это явление распространяется, по крайней мере, на глюкагоновый рецептор печени крыс [38. 39] и на а-адренергический рецептор тромбоцитов [40]. [c.98]

Несмотря на достигнутые успехи, все же не известен ни субъ-единичный состав каталитического белка, ни стехиометрия взаимодействия белков аденилатциклазного комплекса в мембране. В начальной стадии находятся исследования химической природы контактов между компонентами аденилатциклазного комплекса. [c.100]

Смотреть страницы где упоминается термин Аденилатциклазная белки: [c.24] [c.27] [c.45] [c.563] [c.242] [c.453] [c.379] [c.455] [c.266] [c.357] [c.385] [c.17] [c.266] [c.71] [c.29] [c.230] [c.232] [c.77] [c.72] [c.101] [c.101] [c.102]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология