Белок нейрофиламентов

Для такого длинного и тонкого отростка, как аксон, толщина которого может составлять лишь миллионную долю его длины, всегда существует опасность быть поврежденным. Нейрону необходима какая-то внутренняя структура, обеспечивающая прочность, и такую структуру, по-видимому, образуют многочисленные нейрофиламенты и микротрубочки, пронизывающие цитоплазму практически всех отростков нервной клетки (рис. 18-60). Действительно, тубулин и белки нейрофиламентов вместе с актином составляют около половины всего белка мозга. [c.130]

Тубулин и белки нейрофиламентов [c.128]

Фосфорилирование специфических белков нейрофиламентов и другие реакции [c.71]

А. При скорости роста 40 мкм/ч за 9 сут будет покрыто расстояние в 9 мм (40 мкм/ч X 24 ч X 9 сут), что находится в пределах значений, полученных при измерении скорости перемещения белков по аксону (и примерно соответствует скорости миграции белков нейрофиламентов, см. рис. 11-24). [c.451]

Белки нейрофиламентов (около 130000 ЮОООО и [c.314]

Цитоскелет нейрона состоит главным образом из нейрофиламентов, микротрубочек и актина. Он поддерживает характерную форму нейрона и обеспечивает транспорт материалов к телу клетки, где синтезируются белки и липиды, используемые в других местах, и в обратном направлении. Аксонный транспорт складывается из быстрого антероградного и ретроградного транспорта, осуществляемого пузырьками, которые движутся со скоростью более 400 мм в сутки, и медленного антероградного транспорта-переноса белков цитоскелета и цитозоля со скоростью несколько миллиметров в сутки. В растущем нейроне цитоскелет необходим для продвижения конуса роста, который тянет за собой удлиняющийся аксон или дендрит. По механизму своего передвижения коиус роста сходен с фибробластом и, видимо, выбирает свой путь в результате контактных взаимодействий с субстратом, а также под хемотаксическим влиянием молекул, растворенных во внеклеточной жидкости, таких как фактор роста нервов. [c.138]

Микротрубочки и нейрофиламенты являются важнейшими структурными образованиями нервных клеток, обладающими как скелетными, так и сократительными свойствами. Они принимают непосредственное участие в прямом и ретроградном транспорте клеточных органелл, нуклеиновых кислот, белков, [c.81]

Напротив, Са-активируемые нейтральные протеиназы с помощью ограниченного протеолиза расщепляют фосфорилированную форму нейрофиламентов (которой особенно богаты аксоны) на биологически активные фрагменты. Установлено, что фосфорилирование белков цитоскелета, в частности нейрофиламентов (скорее всего с помощью А-киназы), —необходимое условие для их сборки в организованные, морфологически единые структуры. [c.365]

Мы уже упоминали, что в аксоплазме имеются такие филамент-ные структуры как нейрофиламенты. Диаметр этих структур 10 НхМ, они располагаются между нейротрубочками (диаметр 24 нм) и филаментами актина (диаметр 6 нм). Поэтому нейрофиламенты составляют класс промежуточных филаментов [6], которые были найдены в различных клетках и к которым принадлежат кератиновые филаменты эпителиальных клеток, глиальные филаменты и десминовые филаменты клеток мышц. Их функциональная роль заключается в создании своеобразного клеточного скелета. В электронном микроскопе видны разветвления волокон. Нейрофиламенты из нерва кролика состоят нз трех белков с 68 000, 150 000 и 200 000. До сих пор только два белка нейрофиламентов с Л1 200 ООО и 60 000 были выделены из гигантского аксона кальмара [7]. Они чувствительны к действию Са +-зависимой протеазы и поэтому их нелегко получить в интактном состоянии. Все белки нейрофнламейтов фосфорилируются сАМР-зависимой киназой. [c.312]

На весьма вероятную связь белков с актином указывают также результаты изучения транспорта белков в аксонах нервных клеток. Эти клетки инкубировали короткое время с мечеными аминокислотами, а затем наблюдали перенос меченых новосинтезированных белков цитоскелета по аксону к его окончанию. Это медленное, но непрерывное передвижение со скоростью 1-5 мм в сутки называют медленным аксональным транспортом. В пределах указанного интервала скоростей бьши выделены два главных потока самый медленный состоял почти исключительно из тубулина и белков нейрофиламентов, а более быстрый включал актин и большую группу других белков (рис. 10-77). Интересно, что среди белков, сопровождавших актин, были и такие, которые принято считать растворимьши, например ферменты креатинкиназа и енолаза. Поскольку эти белки обр<1зуют дискретную зону радиоактивности на протяжении недель и даже месяцев, очевидно, что они не могут свободно диффундировать в цитоплазме. А поскольку эти белки передвигаются с той же скоростью, что и актин, есть основание предполагать, что они каким-то образом физически связаны с актиновыми филаментами. [c.128]

Подцержание определенного конформационного состояния белков важных структурных образований нейрональных отростков — нейрофиламентов — также требует энергетических затрат, поскольку конформационные переходы белков нейрофиламентов осуществляются за счет реакций фосфорилирования-дефосфорилирования. Преимущественная локализация нейрофиламентов в осевом цилиндре аксонов и дендритов обеспечивает определенную пространственную ориентацию нейрональных отростков. Это обстоятельство имеет необычайную важность для осуществления нейрональных контактов, для организации функциональных ансамблей нейронов, т.е. для осуществления интегративной деятельности мозга. [c.190]

Однако, судя по литературным данным, значительно большие энергетические затраты требуются для поддержания определенного конформационного состояния белков нейрофиламентов — других важнейших структурных образований нейрональных отростков. Конформационные переходы их также осуществляются за счет реакций фосфорилирования-дефосфорилирования. Преимущественная локализация нейрофиламентов в осевом цилиндре аксонов и дендритов обеспечивает определенное физико-химическое состояние всей структуры, Нейрофиламеыты, как закручен-ные пружины, поддерживают определенную пространсТ)венную ориентацию нейрональных отростков — аксона и дендритов. Последнее обстоятельство имеет необычайную важность для осуществления нейрональных контактов, для организации функциональных ансамблей нейронов, т. е. для осуществления интегративной деятельности нервной ткани. [c.74]

Цитоплазма нейрона находится в постоянном движении. Это движение, называемое аксональным транспортом, осуществляет функциональную связь между телом клетки и ее ядром, с одной стороны, и нервным окончанием, с другой стороны, часто находящемся на расстоянии 1 м и даже более. Аксональный транспорт обусловливает рост и функциональную активность аксона, его регенерацию после очаговых поражений и адаптацию синаптической активности. Различают антеро- и ретроградный аксональный транспорт, так что различные компоненты могут проходить не только от тела клетки к синапсу, но и в обратном направлении. Существует медленный аксональный поток (1— 4 мм/сут), промежуточный (15—50 мм/сут) и быстрый (200— 400 мм/сут). Каждый вид молекул переносится с характерной для него скоростью. Тубулин, субъединицы нейрофиламентов, актин и миозин транспортируются медленно митохондрии с промежуточной скоростью мембранные белки, гликопротеины, гликолипиды, ферменты синтеза медиаторов и медиаторы — быстро. ДНК, РНК н ганглиозиды не транспортируются. Ретроградный транспорт удаляет продукты деградации синапсов, переносит ферменты, а также субстраты, поглощенные пресинаптической мембраной, например фактор роста нервов, токсин столбняка и нейротропные вирусы. [c.316]

Некоторые указания относительно механизма роста нейритов дает изучение внутренней структуры развивающегося нейрона. Как и в зрелом нейроне, рибосомы в основном сосредоточены в теле клетки, где, следовательно, и проходит синтез белка. Нейрит содержит микротрубочки и нейрофиламенты, а также немногочисленные мембранные пузырьки и митохондрии. В отлнчие от этого широкая ладонь конуса роста заполнена мелкими, иногда соединенными друг с другом мембранными пузырьками неправильной формы, напоминающими гладкий эндоплазматический ретикулум (рис. 18-64). Непосредственно под гофрированными участками мембраны и в шипиках находится плотная масса перепутанных актиновых филаментов. Конус роста содержит также митохондрии. Микротрубочкн и нейрофиламенты в этой области оканчиваются. [c.134]

Из белков ПФ типа III построены нейрофиламенты - важный компонент цитоскелета в аксонах и дендритах нервных клеток. У позвоночных три таких белка, их называют пейрофиламентпым триплетом . И наконец, белки ПФ типа /F-это ядерные ламины (разд. 11.5.5) они сходны с другими белками ПФ по аминокислотной последовательности, но имеют несколько характерных отличий. Наиболее примечательно то, что они образуют высокоупорядоченные двумерные сети из филаментов, подвергающиеся быстрой разборке и сборке на определенных стадиях митоза. [c.315]

Но если функция промежуточных филаментов сводится всего лишь к сопротивлению растягивающим силам, для чего нужно так много различных вариантов их белковых субъединиц Какова роль вариабельных частей их молекул - ведь они как будто бы не участвуют в построении самого филамента Детальных ответов на эти вопросы пока нет, но ясно, что как характер опорной функции промежуточных филаментов, так и способ их соединения с фугими компонентами клетки сильно различаются в клетках разного типа. Например, десминовые филаменты, скрепляющие края 7-дисков в поперечнополосатых мышцах, по-видимому, имеют участки для связывания специфических белков 7-диска нейрофиламенты подвергаются меньшим нагрузкам, но они могут соединяться вместе боковыми поверхностями, образуя непрерывный трос до метра и больше длиной вероятно, именно поэтому [c.319]

Рис. 11-77. Электронная микрофотография промежуточных филаментов двух гипов, встречающихся в нервной ткани ( препарат после быстрого замораживания и глубокого травления). А. Нейрофиламенты в аксоне соединены многочисленными поперечными белковыми сшивками как полагают, такая организация придает этому длинному клеточному отростку большую прочность на разрыв. По-видимому, сшивки образованы длинными неспиральными участками С-концевой части наиболее крупного белка пейрофиламентов (см. рис. 11-74). Б. Промежуточные филаменты (называемые глиальными филаментами) в астроците. Они подвергаются меньшим механическим нагрузкам. Их поверхность довольно гладкая, и

Промежуточные филаменты (ПФ) - это полимеры, по структуре подобные канатам, собранным из нитевидных полипептидов. По-видимому, они поддерживают структуру клеток или противостоят растягивающим нагрузкам. Существует много тканеспецифических форм ПФ, построенных из различных полипептидов кератиновые филаменты эпителиальных клеток, нейрофиламенты нейронов, глиальные филаменты астроцитов и шванновских клеток, десминовые филаменты мышечньа волокон и виментиновые филаменты фибробластов и клеток многих других типов. Отдельное семейство белков ПФ составляют ядерные ламины, из которых построена волокнистая пленка (ламина), выстилающая изнутри оболочку ядра они имеются во всех эукариотических клетках. [c.320]

В аксоне в наибольших количествах содержатся белки, образующие микротрубочки, нейрофиламенты (класс промежуточных филаментов) и актиновые филаменты (рис. 19-5, В). Белки цитоскелета доставляются из тела клетки и движутся по аксопу со скоростью от 1 до 5 мм в сутки. Это медленный аксонный транснорт (подобный вид транспорта имеется и в дендритах, содержащих несколько иной набор белков, связанных с микротрубочками - см. разд. 11.4.7). Другие белки цитозоля, включая многие ферменты, тоже переносятся с помощью медленного аксонного транспорта, механизм которого не ясен. [c.292]

К промежуточным филаментам относятся кератины I и И типа. Они состоят из 10—20 различных полипептидов, отличающихся как друг от друга, так и от полипептидов, входящих в состав остальных четырех групп белков промежуточных филаментов — десмина, виментина, нейрофиламентов и глиальных филаментов. Между последними четырьмя классами белков отмечается высокая степень гомологии. Ке-ратиновый филамент содержит по меньшей мере два различных кератиновых полипептида, тогда как остальные четыре типа промежуточных филаментов представляют собой гомополимеры. Каждый из них состоит из четырех а-спиральных доменов, отделенных друг от друга участками Р-складчатых слоев и фланкированных с обеих сторон неспиральными концевыми доменами. Неспиральные концевые домены участвуют в растяжении протофиламентов конец в конец и в интерпротофибриллярных взаимодействиях бок в бок . Концы кератиновых микрофибрилл могут перекрестно соединяться дисульфидными связями с образованием нерастворимых филаментов, подобных филаментам шерсти. [c.346]

Нейрофиламенты тоньше микротрубочек в электронном ми- кроскопе с высоким разрешением видно, что они тоже имеют трубчатое строение. С помощью биохимических исследований в аксонах обнаружены фибриллярные белки с меньшим молекулярным весом, иной растворимостью и иным аминокислотным составом, чем у тубулина это могут быть белки нейрофиламен-тов. Нейрофиламенты встречаются только в нервных клетках. Они особенно заметны в крупных аксонах, где их больше, чем микротрубочек в то же время в мелких аксонах и дендритах отношение обратное. Нейрофиламенты и их соотношение с микротрубочками меняются при старении, и их крайнее изменение— развитие клубков и бляшек, по-видимому, связано с утратой нейронной функции, лежащей в основе прогрессирующего старения, наблюдаемого при болезни Альцгеймера. [c.94]

Если в построении филамента участвует лишь какая-то часть каждой молекулы фибриллярного белка, то структу]эа остальной части может значительно варьировать, не оказывая влияния на организацию филамента в целом. Как мы увидим, промежуточные филаменты состоят из полипептидов, очень сильно различающихся по молекулярной массе (от 40 000 до 200 000 и более), причем разброс зависит как от типа клеток, так и от вида организма. Например, промежуточные филаменты аксонов млекопитающих нейрофиламенты) содержат три различных полипептида с мол. массой 70 000, 140 СЮО и 210 000, тогда как нейрофиламенга кальмара состоят лишь из двух компонентов с мол. массой 60000 и 200 000. [c.122]

Существует много различных типов промежуточных филаментов, для каждого из которых характерен определенный набор белковых субъединиц (табл. 10-6). Как правило, клетки каждого типа содержат лишь какой-то один вид промежуточных филаментов (рис. 10-75). В нейронах образуются нейрофиламенты, которые у позвоночных состоят из трех различных полипептидов, в эпителиальных клетках-кератиновые филаменты (называемые также тоно-филаментами), в состав которых входит варьирующее число очень сходных между собой белков-кератинов. Большинство других клеток содержит промежуточные филаменты, состоящие из белка виментина с мол. массой 55 ООО, который может сополимеризоваться с другими специфичными для данного [c.123]

Кератиновые филаменты Нейрофиламенты Виментинсодержащие филаменты Различные кератины (40000-65000) Белки, образующие триплеты (70000, 140000, 210000) Виментин (55000) Виментин -Ь глиальный фибриллярный кислый белок (50000) Виментин -1- десмин (51 ООО) Эпителиальные клетки Нейроны Фибробласты и клетки многих других типов Некоторые глиальные клетки Мышечные клетки [c.123]

Специфические сократительные белки обеспечивают динамичность вообще и механическую подвижность нервной ткани, участвуя в самосборке и распаде специфических структур — микротрубочек (нейротубул), нейрофиламентов и других пресинаптических и постсинаптических образований, в переносе различных соединений между разньгми областями нейрона, а также в поддержании и модуляции пространственного положения частей нейрона. [c.81]

Для понимания многообразия и важности функций систем фосфорилирования —дефосфорилирования важны недавние сообщения о выделении эндогенной Са-независимой протеина-зы, тесно ассоциированной с нейрофиламентами и другими компонентами цитоскелета. Эта протеиназа атакует только не-фосфорилированные нейрофиламенты, расщепляя их на лишенные биологической активности фрагменты. Следовательно, фосфорилирование защищает белки цитоскелета от дефадации, обусловленной действием эндогенных, Са-независимых протеиназ. [c.364]

Что происходит с цитоскелетными структурами при возбуждении клеток и как они осуществляют двигательные функции При возбуждении нейронов микротрубочки разбираются за счет дАМФ-зависимого фосфорилирования высокомолекулярных белков, ассоциированных с микротрубочками, и в некоторой степени тубулина, а также за счет Са-зависимого (при участии каль-модулина — СаМ) фосфорилирования тубулина, причем в первом случае фактором, предотвращающим разборку, служит 4)осфодиэстераза циклических нуклеотидов, во втором — белок т , инактивирующий СаМ. Оба типа протеинкиназ, белок т и, возможно, фосфодиэстераза являются интегральными минорными компонентами микротрубочек. В физиологических условиях разборка нейрофиламентов при возбуждении нейронов происходит за счет Са (СаМ)-зависимой протеинкиназы и Са-зависимой цитозольной протеиназы. Видимо Са-зависимая разборка лУ1икротрубочек и нейрофиламентов стратегически оправдана для реализации двигательных функций. [c.77]

Существует три субъединицы нейрофиламентов, разделенных по молекулярной массе легкая (НФЛ), средняя (НФС) и тяжелая (НФТ). Особый интерес представляет тяжелая цепь НФТ, которая содержит в хвостовом домене повторяющийся мотив Х-лизип-серин-пролин-У-лизин (XKSPYK), где X - единственная аминокислота, а Y - блок из одной-трех аминокислот. Этот домен НФ1 отвечает за взаимодействие с микротрубочками, ассоциированными с ними белками и аксональными белками-транспортерами. В связи с этим нарушение структуры хвостового домена НФТ может изменять структуру всего комплекса цитоскелета аксонов и тем самым влиять на функционирование как аксона, так и нейрона в целом. Это подтверждается выявлением патологически значимых мутаций в гене НФТ - хотя эти мутации и являются очень редкими (Al- halabi et al., 1999 Lees et al., 1998) [c.326]

Вследствие того что белки промежуточных филаментов различаются по химическим свойствам и, кроме того, малорастворимы, лишь немногие из ассоциированных с промежуточными филаментами белков изучены к настоящему времени. Среди них одним из наиболее интересных является активируемая кальцием протеаза, специфичная по отношению к промежуточным филаментам. Показано, что такая протеаза ассоциирована с виментином [30], нейрофиламентами [31] и десмином [32]. Присутствие протеазы на филаментах обеспечивает тесный контакт между ней и ее субстратом. Оптимальная концентрация кальция для активации протеазы. [c.25]

Смотреть страницы где упоминается термин Белок нейрофиламентов: [c.132] [c.83] [c.189] [c.213] [c.214] [c.181] [c.15] [c.17] [c.225] [c.316] [c.315] [c.316] [c.319] [c.95] [c.78] [c.156] [c.156] [c.157] [c.177] [c.326] [c.24]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология