Кальция активация АТФазы

Ряд белков (эффекторов) осуществляет свои функции в результате фосфорилирования цАМФ-зависимыми протеинкиназами. Молекула протеинкиназы состоит из двух субъединиц регуляторной и каталитической. цАМФ связывается с регуляторной субъединицей, после чего происходят отделение каталитической субъединицы и фосфорилирование соответствующего белка. С другой стороны, цАМФ часто используется в клетке для активации другого вторичного мессенджера — ионов Са +. Так, адреналин приводит к повыщению концентрации в клетке миокарда цАМФ, которая открывает кальциевый канал, а вход в миоцит Са-+ усиливает сокращение сердечной мыщцы. Аналогичный механизм обнаружен в ряде мыщечных клеток, в секреторных и нервных клетках. Роль кальция как внутриклеточного регулятора была описана в 1883 г. английским физиологом и медиком С. Рингером. Он обнаружил, что Са + необходим для сокращения мыщечной ткани. В настоящее время Са + признан универсальным вторичным мессенджером, участвующим практически во всех регуляторных процессах — от мышечного сокращения и нервного проведения до передачи митогенного стимула в клетках иммунной системы. Низкая концентрация в клетке Са + поддерживается низкой проницаемостью биомембран для этого иона и постоянной работой Са-АТФаз (см. гл. III. 2.2). Резкое изменение в клетке концентрации Са + происходит за счет специальных кальциевых каналов, которые в ответ на соответствующий стимул (деполяризация, изменение концентрации Са + и т. д., см. гл. III.3), открываются и высвобождают Са + из внеклеточного пространства или из внутриклеточных депо, которыми служат цистерны эндоплазматического ретикулума и иногда мембраны митохондрий. Резко увеличить проницаемость мембран для Са + в ответ на внешний стимул может не только цАМФ (по-видимому, за счет фосфолирирования определенной субъединицы кальциевого канала), но и гидролиз мембранных липидов (рис. 51). [c.147]

Особый интерес представляет проблема вовлечения Ка , К -АТФазы в общие путги передачи сигнала в клетке, а также ее фосфорилирование протеинкиназами и взаимодействие с внутриклеточными белками (см. главу 2). Установлено, что а-субъединица фермента является мишенью для сАМР-зависимой" протеинкиназы (протеинкиназы А) и фосфолипидзависимой протеинкиназы С и ионов кальция. Противоречивые данные (ингибирование, активация, отсутствие эффекта) о характере влияния [c.49]

Кальций — единственный универсальный вторичный мессенджер клеток животных и растений. Другие вторичные мессенджеры— цАМФ, инозиттрисфосфат и диацилглицерин — функционируют, по всей видимости, преимущественно в клетках животных. Наиболее распространенным рецептором для Са + в большинстве клеток является низкомолекулярный белок кальмодулин Км). Этот белок не претерпел существенных изменений в ходе эволюции, поэтому физико-химические свойства Км, выделенного из разных источников, практически идентичны. Кальмодулин содержит четыре Са-связывающих участка с константами диссоциации Кс1) от 4 до 20 мкМ. В результате связывания Са + происходит изменение конформации белка (см. разд. 2.2) и его активация. После этого комплекс Км— Са + связывается с белками-мишенями, в том числе мембранными, стимулируя (аденилатциклаза, (2а-АТФазы плазматической мембраны, киназа фосфорилазы, фосфолипаза Аг, цАМФ-фосфодиэстераза) или ингибируя (15-оксипростагландиндегнд-рогеназа, гликогенсинтетаза) их активность. [c.10]

Na/ a-обмен может обеспечивать как вход Са + в клетку, так и его выброс в межклеточное пространство в зависимости от потенциала на мембране и соотношения градиентов Na и Са +. Так, в цитоплазме возбужденной клетки концентрация свободного кальция в среднем увеличивается от 0,1 до 1 мкмоль/л и трансмембранный Ес , согласно уравнению Нернста (см. гл. 3), уменьшается примерно на 30 мВ, что создает условия для активации выброса Са + из клетки. Из этих данных, однако, не следует, что два разнонаправленных обменных потока представляют собой полностью симметричные процессы. Оказалось, что в ряде органов и тканей, включая сердце, обмен катионов существенно активируется в присутствии АТФ с цитоплазматической стороны мембраны. С помощью аналога АТФ—[у-5]АТФ, в котором кислород терминального фосфата заменен на серу и который по этой причине является субстратом протеинкиназ, но не АТФаз, показано четырехкратное ускорение процесса Na/Са-обмена в гигантских аксонах кальмара (R. DiPolo, L. Beauge, 1987). Таким образом, данный процесс может быть подвержен чрезвычайно тонкой регуляции, опосредованной протеинкиназными реакциями фосфорилирования и дефосфорилирования самого переносчика или соседнего минорного белка. [c.44]

ТЬчкой приложения действия паратгормона являются рецепторные белки плазматической мембраны клеток-мишеней и зависимая от них активация аденилатциклазы, в результате чего в клетках повышается содержание цАМФ (см. ниже). Это сопровождается усилением протеинкиназных реакций, активированием мембранно-связанной Са -зависимой АТФазы, что приводит к перераспределению кальция в компартментах клетки и, в конечном счете, между, тканями и органами. [c.454]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология