Домены лигандов или рецепторов

Рис. 12-25. Размеры и локализация каталитических доменов некоторых протеинкиназ, рассмотренных в этой главе. Во всех случаях каталитический домен (выделен цветом) состоит примерно из 250 аминокислотных остатков и имеет сходную аминокислотную последовательность это позволяет предполагать происхождение их всех от общего предшественника. Три представленные здесь тирозин-специфические киназы-трансмембранные белки-рецепторы, которые при связывании специфического внеклеточного лиганда активируются и фосфорилируют ряд белков внутри клетки (в том числе и самих себя) по остаткам тирозина. Обе цепи рецептора инсулина кодируются одним геном, продукт которого - белок-предшественник - расщепляется на две цепи, связанные дисульфидными мостиками. Внеклеточная часть рецептора PDGF, по-видимому, сложена в пять иммуноглобулиноподобных доменов - возможно, этот белок относится к суперсемейств> иммуноглобулинов (разд. 18.6.20). Регуляторные субъединицы А-киназы (см. рис. 12-27) и киназы фосфорилазы (см. рис. 12-31), в норме

Каким образом связывание лиганда с внеклеточным доменом рецептора активирует каталитический домен на другой стороне плазматической мембраны Трудно представить себе, как конформационные изменения могли бы передаваться через липидный бислой по одиночной трансмембранной а-спирали. В случае рецептора для EGF связывание лиганда вызывает конформационные изменения наружного домена, что приводит к димеризации рецептора. Возможно, что в результате взаимодействия двух соседних цитоплазматических доменов димер приобретает каталитическую активность. [c.369]

Растворимый рецептор, связывающийся с цитокином, -это отщепленный ферментом внеклеточный домен мембранного рецептора, например для ФНО (ФНОР-1 [р55]), ИФу, ИЛ-6 или ИЛ-2. Растворимые рецепторы для ФНО (и, возможно, для других цитокинов) сохраняют высокую аффинность в отношении своих лигандов и благодаря этому способны нейтра-лизовывать ФНО, препятствуя его доступу к интактным мембранным рецепторам. Если же ФНО свяжется с одним из неспецифических растворимых рецепторов (например, с фрагментом ИЛ-6Р), возникший комплекс может затем связаться с каким-то другим мембранным рецептором и все же вызвать сигнальный эффект. [c.191]

В эукариотических организмах белков, состоящих из нескольких доменов, очень много. Оказалось, что в тех случаях, когда в составе белка можно различить несколько доменов, то в гене на границе между отрезками, кодирующими соседние домены, как правило, присутствует интрон. Каждый домен, таким образом, представлен одним или несколькими экзонами. Можно допустить, что когда-то домены были разными генами, но затем в результате мутаций на их границах появились сигналы для сплайсинга и в результате произошло их объединение и создание нового гена. Ярким примером являются гены для мембранных белков рецепторов. У этих белков всегда есть по крайней мере четыре домена 1) сигнальный пептид, который используется для направления синтезируемого белка в полость эндоплазматического ретикулума (после прохождения туда он отщепляется) 2) наружный домен, несущий участок связывания для лиганда, т. е. соединения, к которому имеет сродство данный рецептор 3) трансмембранный домен, гидрофобный отрезок полипептидной цепи, пересекающий мембрану, и 4) внутренний домен, имеющий сходство у разных рецепторов и обладающий ферментативной активностью (протеин-киназа). Эти домены в составе гена всегда разделены между собою интронами. [c.49]

Выполненный анализ свидетельствует о перспективности дальнейшего углубленного сравнительного изучения строения лиганд-связывающего участка рецептора гормона роста и вариабельных доменов иммуноглобулинов. [c.61]

На рис. 8.52 представлена модель, иллюстрирующая различные структурные особенности рецепторов гормонов и предположительный механизм их участия в активации транскрипции. Согласно этой модели, свободный рецептор может находиться в двух формах. В одной из них (I) домен Е свободен и не участвует ни в каких взаимодействиях. Вторая форма (II) представляет собой комплекс, состоящий из рецептора и ингибитора. Предполагается, что формы I и II не могут связываться с HRE. Присоединение гормона к рецептору, находящемуся в форме I, приводит к изменению конформации домена Е, димеризации рецептора (форма III) и его кооперативному связыванию с HRE (форма IV). Если же гормон соединяется с рецептором, находящимся в форме II, то белок-ингибитор отделяется от рецептора, последний димеризуется (форма III) и связывается с HRE. Данная модель предполагает, что димер образуется в результате взаимодействий между двумя связанными с лигандами доменами Е и двумя ДНК-связывающими доменами С. [c.78]

Трехмерные структуры субъединиц димера, не ассоциированного с лигандом, идентичны и имеют вид, схематически представленный на рис. 1.8. Каждая из них состоит из четырех а-спиралей, образующих цилиндр диаметром около 20 А и длиной более 70 A. Дисульфидсвя-занный димер принадлежит к группе симметрии Сгу При взаимодействии с лигандом и комплексообразовании симметрия нарушается. Центр связывания аспартата с рецептором находится вблизи вершины димера между контактными поверхностями субъединиц на высоте более 60 A от предполагаемой поверхности внешнего фосфолипидного слоя мембраны. В соответствии со своей симметрией димер, образованный из внеклеточных доменов двух рецепторов, имеет два лигандсвя-зывающих гидрофильных кармана. Один из них, наиболее четко проявляющийся на картах электронной плотности, показан на рис. 1.9. Он включает остаток Arg-64 и фрагмент 149-154 одной субъединицы и остатки Arg-69, Arg-71 - другой, а также молекулу кристаллизационной [c.62]

ЮТСЯ К С-концевому домену и в отсутствие лиганда поддерживают рецептор в неактивном состоянии. Белок теплового шока hsp 90 увеличивает аффинность связывания рецептора с гормоном, подавляя вместе с тем его сродство к компонентам ядра клетки. Присоединение к рецептору комплементарного гормона приводит к диссоциации белков теплового шока, после чего гормон-рецеп-торный комплекс фосфорилируется и приобретает аффинность к ядрам, т. е. активируется (табл. 11.1). [c.139]

Каталитические рецепторы при активации лигандом начинают работать как ферменты. Большинство известных каталитических рецепторов - трансмембранные белки с цитоплазматическим доменом, обладающим тирозин-снецифической нротеинкиназной активностью. [c.354]

Первая тирозиновая протеинкиназа была открыта в 1979 г. Это был не поверхностный клеточный рецептор, а внутриклеточный продукт вирусного онкогена - белок, названный ррбО v-sr (разд. 13.4.2). Первым рецептором, у которого обнаружили тирозинкиназную активность (в 1982 г.), был рецептор для EGF. Несколькими годами позже выяснилось, что вирусный онкоген егЪВ кодирует урезанный вариант рецептора для EOF. Этот урезанный белок потерял EGF-связывающий наружный домен, но сохранил внутриклеточный домен с тирозинкиназной активностью, и поэтому клетки с такими дефектными рецепторами ведут себя гак, как будто на них постоянно действует сигнал к пролиферации Позднее выяснилось, что онкоген пей, активный в некоторых химически индуцированных опухолях нервной системы у крыс, кодирует аномальный рецептор, являющийся тирозиновой киназой, хотя природа лиганда (предположительно это ростовой фактор) для нормального рецептора не установлена. В этом случае аномальный и нормальный рецепторы различаются только по одному аминокислотному остатку в единственном трансмембранном сегменте белка. Такого изменения оказалось достаточно, чтобы сделать тирозиновую киназу постоянно активной. Эти исследования подчеркивают важную роль тирозиновых киназ в контроле клеточной пролиферации. [c.370]

В разделах 3.1. и 3.2. были отмечены первые попытки подойти с помощью рентгеноструктурного анализа к решению проблемы структурной организации мембранных белков. Они завершились относительным успехом — установлением для ряда рецепторов трехмерных структур их периплазматических доменов, содержащих лиганд-связывающие центры. Развитие работ этого направления в конечном счете должно привести к определению пространственных структур целых рецепторных молекул, включающих также трансмембранные и цитоплазматические домены, и созданию экспериментальной основы, необходимой для решения проблемы структурнофункциональной организации молекул мембранных белков и количественного описания механизмов их функционирования. Трудности на этом пути, имеющие, главным образом, технический и препаративный характер, пока еще велики. [c.80]

Биологическое действие ИЛ-б на клетки реализуется через взаимодействие с рецептором, который представляет собой мономер, включающий 468 аминокислотных остатков. Он имеет участок из 90 аминокислот, последовательность которых гомологична определенным доменам иммуноглобулинов. Это обстоятельство позволяет отнести весь рецептор к суперсемейству иммуноглобулинов. Б отличие от рецепторов к другим цитокинам рецептор к ИЛ-6 обладает значительным цитоплазматическим хвостом, включающим 82 аминокислотных остатка. Однако этот цитоплазматический домен не участвует в передаче сигнала внутрь клетки после взаимодействия с соответствующим лигандом, так как в его составе отсутствуют места связывания тирозинкиназ. Вероятно, имеется дополнительный полипептид (или полипептиды), образующий с основным рецепторным белком комплекс, который и при-офетает трансмиссивную функцию. Взаимодействие ИЛ-6 со своим рецептором характеризуется высоким сродством КО равна 3-10 . Число рецепторов, экспрессирующихся на клеточной поверхности, варьирует в зависимости от типа клеток. В среднем оно составляет около 1,5 тыс. молекул на одну клетку. [c.120]

Локализация активного центра. С помощью протепназ, имеющих оптимум действия в нейтральной среде (например, трипсин), можно расщепить молекулу изолированного рецепторного белка на несколько функционально-активных доменов. В гл. 2 приведены результаты подобного исследования, выполненного на рецепторе эпидермального гормона роста. Кратковременная обработка самых разнообразных клеток трипсином позволяет отщепить внеклеточные участки рецепторов различной специфичности. При этом не происходит разрущения активного центра, расположенного в пределах этого участка, что позволяет с использованием иммобилизованного лиганда изолировать внеклеточные участки рецепторов данной специфичности. [c.44]

Таким образом, два вида антител — антивариотипические и антиидиотипические — можно использовать для того, чтобы установить, существуют ли в активных центрах клеточных рецепторов структуры, подобные таковым в активных центрах антител. При этом антиидиотипические антитела служат для сравнения акт1шных центров антител и рецепторов, распознающих одни и те же лиганды. Антивариотипические антитела применяют для обнаружения сходных с консервативными участками К-районов иммуноглобулинов отрезков цепей во внеклеточных доменах любого по специфичности рецептора. [c.50]

Тригибридная дрожжевая система (Y3H) является дальнейшим развитием системы Y2H [118,142]. Этот вариант чаще всего используется с целью исследования РНК-белковых взаимодействий. Для активации (или в другой модификации ингибирования) транскрипции гена-репортера в ней задействованы три гибридных макромолекулы два гибридных белка, один из которых содержит DBD-домен, соединенный с универсальным РНК-связы-вающим доменом (в данном примере с белком оболочки фага MS2), и AD-домен, объединенный с белком Y, взаимодействие которого с конкретной последовательностью РНК анализируется (рис. 49, в). Третьим компонентом является гибридная РНК, содержащая универсальную якорную последовательность, взаимодействующую с белком MS2, и последовательность X, способность которой взаимодействовать с белком Y исследуется. В том случае, когда имеет место РНК-белковое взаимодействие, формируется тройной комплекс, активирующий промотор гена-ре-портера. В другом варианте система Y3H может быть использована для изучения взаимодействий белков-рецепторов с низкомолекулярными лигандами, получившими название химических индукторов димеризации ( hemi al indu ers of dimerization - ID) (рис. 49, г). В этом случае в качестве третьего компонента системы используют двойной лиганд L1-L2, у которого часть L1 взаимодействует с белком X, а взаимодействие L2 с белком Y исследуется. (Возможен и обратный вариант, когда изучается взаимодействие L1 с белком X.) При наличии взаимодействия происходит активация (или в других конструкциях подавление) активности гена-репортера. [c.368]

Экзотоксин А Р. aeruginosa представляет собой белок, состоящий из одной полипептидной цепи длиной в 613 аминокислот, которая организована в три функциональных домена (см. рис. 53, б). N-Концевой домен 1а (аминокислотные остатки 1-252) необходим для взаимодействия с рецепторами а2-макроглобули-на на поверхности клеток-мишеней (прототип лиганда идеального лекарства направленного действия) [196]. Функции домена 1Ь (аминокислотные остатки 365-404) неизвестны, и он может быть удален из полипептидной цепи токсина без потери активности. Домен II (аминокислотные остатки 253-364) обеспечивает эффективный перенос токсина в цитозоль клеток (система транс- [c.393]

Таким образом, для оказания цитотоксического действия экзотоксину А необходимо с помощью домена 1а распознать рецепторы на поверхности клеток, проникнуть в клетку с помощью эндоцитоза, опосредованного рецепторами, и быть транслоциро-ванным через внутреннюю мембрану в цитозоль, где локализуется фактор EF2 [196]. Основная идея в создании токсинов направленного действия заключалась в том, чтобы заменить домен 1а на какой-либо иной пептидный лиганд, взаимодействующий с другой группой рецепторов на поверхности клеток, и тем самым изменить специфичность действия токсина в отношении самих клеток (рис. 53, в). [c.394]

Рецептор F eRI взаимодействует с С-концевой частью тяжелых цепей IgE, а именно с Се2-и/или СеЗ-доменами. Это связывание высокоспецифично и характеризуется очень высокой константой ( 10 М" ). Однако ни взаимодействие рецептора с одновалентным IgE, ни связывание специфического лиганда одной молекулой IgE, по-видимому, не активирует тучные клетки или базофилы, поскольку при этом не происходит высвобождения гистамина. Для начала дегрануляции необходимо, чтобы несколько соединенных с клеточной поверхностью молекул IgE были перекрестно связаны антигеном или другими лигандами, вызывающими дегрануляцию. [c.109]

Fas-лиганд (FasL) цитотоксических Т-кпеток вызывает агрегацию молекул Fas-рецептора на поверхности клетки-мишени, вследствие чего происходит ассоциация внутриклеточных белков (например, MORT-1) -начальное звено в цепи событий, ведущих к апоптозу. Fas имеет четыре внеклеточных домена (как представитель суперсемейства молекул, подобных рецептору для фактора роста нервов) и один цитоплазматический домен клеточной гибели . Сигналом может также служить связывание ФНО с его специфическим рецептором первого типа (ФНОР-1), относящимся к тому же суперсемейству, что и Fas. [c.183]

Рецептор имеет доменное строение. Домен, связывающийся с лигандом, локализован во внеклеточном пространстве. В отсутствие ПНФ внутриклеточный домен рецептора ПНФ находится в фосфорилиро-ванном состоянии и неактивен. В результате связьша-ния П Н Ф с рецептором гуанилатциклазная активность рецептора возрастает и происходит образование циклического GMP из GTP. В результате действия ПНФ ингибируются образование и секреция ренина и альдостерона. Суммарным эффектом действия ПНФ является увеличение экскреции Na" и воды и понижение артериального давления (рис. 11.23). [c.293]

Палиндромный характер HRE предполагает, что рецепторы связываются с этим элементом в димерной форме. Димеризация рецепторов происходит при участии двух рецепторных доменов. Более сильное взаимодействие, возникаюшее после присоединения лиганда, осуществляется при участии последовательностей из области Е. В более слабых взаимодействиях участвуют последовательности цинкового пальца II. Очевидно, прочность и специфичность связывания рецептора в форме димера выше, чем в форме мономера. Механизм индуцированной гормоном димеризации неизвестен, но не исключено, что он является частью того же самого процесса, который позволяет рецептору, уже связанному с гормоном, присоединяться к своему HRE. И димеризация, и связывание HRE, вероятно, происходят после конформационного изменения рецептора, ин- [c.76]

Связывание гормона нужно как для специфического и эффективного присоединения рецепторов к соответствующим HRE, так и для регуляции транскрипции генов. Необходимым условием связывания гормона с рецептором является целостность области Е, поскольку делеции, вставки или замены оснований в гене белка Е предотвращают связывание. Интересно, что способность рецептора связывать лиганд сохраняется и в отсутствие областей А/В, С и D, вероятно, потому, что Е может связывать лиганд независимо от остальной части молекулы белка. Об этой независимости области Е свидетельствуют также результаты опытов по ее замене у разных рецепторов, аналогичных опытам по замене доменов связывания ДНК (рис. 8.49). Так, если область Е рецептора эстрогенов заменить на область Е рецептора глюкокортикоидов, то химерный рецептор будет активировать транскрипцию экстроген-акцепторных генов в ответ на действие глюкокортикоидов, а не эстрогенов. [c.77]

Смотреть страницы где упоминается термин Домены лигандов или рецепторов: [c.364] [c.364] [c.19] [c.77] [c.27] [c.369] [c.55] [c.74] [c.260] [c.61] [c.62] [c.260] [c.30] [c.379] [c.89] [c.75] [c.75] [c.358] [c.457] [c.455] [c.115] [c.197] [c.369]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология