Трансдуцин

В этих мутантах отрицательно заряженный противоион Глю 113 был заменен на нейтральный Глн или неполярный Ала. Способность активировать в темноте трансдуцин проявлялась в них в отсутствии ретиналя. Однако в таких мутантах присоединение 11-цис ретиналя к родопсину мешало их активности в темноте и вновь делало их светочувствительными. Напомним, что в состоянии мета II депро-тонированное шиффово основание и протонированный противоион Глю 113 становятся одновременно электронейтральными. Отсюда было сделано предположение, что в нормальных физиологических условиях активность родопсина непосредственно обусловлена нейтрализацией противоиона Глю 113 при протонировании его боковой цепи и, как следствие, разрывом солевого мостика между Глю 113 и Лиз 296. [c.419]

Трансдуцин может также связывать ГДФ, но в этом состоянии он не способен активировать ФДЕ. Переход трансдуцина в активное состояние из неактивного происходит при обмене ГДФ на ГТФ [c.413]

Сложная последовательность реакций запускается при фотоизомеризации ретиналя в родопсине и переводе родопсина К в активированное состояние К. Активированный родопсин мигрирует латерально в фоторецепторной мембране, обладающей крайне низкой вязкостью, и образует комплекс с трансдуцином [c.413]

Физиологически активное состояние родопсина представлено продуктом мета II, который активирует трансдуцин. В этом состоянии шиффово основание депротонировано. Поскольку депротонирование шиффова основания в мета II не сопровождается выбросом протонов, в родопсине должен существовать внутренний акцептор протона (противоион Глю 113). Вместе с тем из внешней среды фоторецепторным диском в мета II поглощаются дополнительно два протона. [c.419]

Сопряжение Р.б. со всеми указанными ферментами осуществляется через регуляторные белкн (т. наз. G-белки), к-рые способны связывать гуанозинтрифосфат (ГТФ) и гидролизовать его до гуанозиндифосфата. Р.б., активированный биорегулятором, взаимод, со специфич. G-белком и индуцирует Связывание с ним ГТФ, О-белок в комплексе с ГТФ представляет собой активную форму этого белка, к-рая способна взаимод. с одним из эффекторных ферментов (напр., с аденилатциклазой), аллостерически влияя (помимо активного центра фермента) на его активность. При гидролизе ГТФ с участием О-белка последний переходит в неактивную ферму и стимулирующий сигнал затухает. G-Белки, по-видимому, участвуют в преобразовании сигнала, поступающего от больпшнства мембранных Р.б. В частности, сигнал от засвеченного родопсина передается иа исполнит, фермент (фосфодиэстеразу циклич. гуанозинмонофосфата) специфичным для зрительной клетки G-белком-трансдуцином. [c.262]

Наиболее интересные данные, касающиеся природы активированного состояния мета II, связаны с существованием мутантов родопсина, не содержащих ретиналь, которые могут активировать трансдуцин в темноте. [c.419]

Трансдуцин играет ключевую роль не только в активации, но и в инактивации сигнала. Включение и выключение сигнала осуществляются через а-субъединицу. При этом ключевой стадией деактивации является гидролиз ГТФ до ГДФ. Реакции, ведущие к активации, энергетически выгодны. Некоторые же реакции деактивации требуют дополнительной энергии. [c.161]

В 1987 г. было показано, что освещение палочек активирует фосфолипазу Ai, и этот процесс зависит от трансдуцина, так как. [c.161]

VI.2.1. Трансдуцин и б -белки — родственные ферменты [c.162]

Предполагают, что мол. механизм блокирования Na" -каналов инициируется метародопсином II (активированный Р.), к-рый взаимод. с трансдуцином (G-белок, мол. м. 42 тыс.). Последний м. б. связан с гуанозиндифосфатом или гуанозинтрифосфатом (соотв. ГДФ и ГТФ). В трансдуцине, связанном с активированным Р., происходит обмен ГДФ на ГТФ. [c.273]

Недавно Кюн показал, что светоактивированный родопсин (идентичный метародопсину II) непосредственно взаимодействует с трансдуцином, образуя короткоживущий комплекс. Следовательно, запуск ферментативного каскада происходит непосредственно под действием активированного светом родопсина. Более того, внутриклеточная микроинъекция активированного трансдуцина в палочки моделирует действие света, т. е. гипер-поляризует клетки. Это свидетельствует о том, что активация каскада ферментов, участвующих в разложении GMP, играет основную роль в процессах преобразования света. Менее ясно, как взаимосвязаны светозависимые изменения метаболизма GMP и концентрации Са + и что за механизм или вещество регулирует в конечном итоге светозависимую проницаемость клеточной мембраны палочек. [c.18]

Трансдуцин, также называемый G-белком, удивительно похож на N-белки — описанные в гл. 9 мембранные компоненты, передающие некоторые гормональные сигналы или сигналы нейромедиаторов от их рецепторов к ферменту аденилатциклазе. И трансдуцин, и N-белки состоят из трех полипептидных цепей <х, и и механизмы их действия, по-видимому, очень сходны. Подобие системы родопсин — трансдуцин — фосфодиэстераза и системы -адренэргический рецептор — N-белок — аденилатцик-лаза так велико, что возможна, например, перекрестная рекомбинация (замена) отдельных компонентов этих систем. В одном из таких экспериментов по реконструкции было показано, что трансдуцин способен передавать сигналы от -рецепторов к аденилатциклазе в клетках с недостаточным количеством N-белка. [c.18]

Оба типа -рецепторов стимулируют аденилатциклазу. Они отличаются участками распознавания лиганда R. С совершенно иной ситуацией мы встречаемся в случае сс-адренэргических рецепторов. Здесь, напротив, ai регулирует в основном внутриклеточный уровень другого вторичного мессенджера — Са-+, тогда как 2 не только не активирует аденилат-циклазу, но, по-видимому, и ингибирует ее. В настоящее время считается, что сс2-рецепторы взаимодействуют с аденилатциклазой (С) через ингибиторный регуляторный белок (N, G). Имеются два различных типа таких регуляторных белков стимулирующие (Ns) и ингибирующие (Л /). Белки обоих типов были выделены и очищены (из печени, мозга и эритроцитов), была определена и их четвертичная структура. Они состоят из трех различных полипептидов, два из которых ( , "f) идентичны для обоих белков. N-Белки являются также центрами действия экзогенных факторов, таких, например, как F или бактериальные токсины холеры и коклюша (о структуре и функции токсина холеры см. гл. 2). Краткий обзор современных знаний о структуре и регуляции передачи сигнала через адреноцепторы представлен на рис. 9.14, а и б. Рис. 9.14,6 описывает также некоторые детали механизма последовательного взаимодействия R, N и С видно, что медиатор или гормон вначале активирует N путем взаимодействия с рецептором. Активация N основана на замене GDP на GTP. Активированный N взаимодействует затем с С. Такое взаимодействие носит временный характер, поскольку N инактивирует сам себя путем расщепления связанного GTP под действием присущей ему ОТРазной активности. Еще раз интересно отметить сходство этого процесса с взаимодействием родопсина, трансдуцина и фосфодиэстеразы, обнаруженным в зрительном процессе (гл. 1). Такое сходство — это нечто большее, чем просто аналогия. [c.277]

Строение трех субъединиц (а, р. трансдуцина и фосфодиэстеразы а настоящее время выяснено с помощью методов белковой химии и генетической инженерии, что открывает путь к расшифровке молекулярных механизмоа зрительного возбуждения. [c.614]

Именно на этом основана роль цГМФ как клеточного медиатора. Изменение его концентрации в наружном сегменте регулирует состояние Ма -каналов внешней мембраны и, как следствие, величину трансмембранного электрического потенциала палочки. Между световым возбуждением родопсина и гидролизом цГМФ фосфодиэстеразой существует сложная многоступенчатая функциональная связь, природа которой установлена в конце 30-х годов благодаря работам целого ряда лабораторий. Было показано, что на свету в наружном сегменте действительно резко уменьшается уровень цГМФ при одновременной активации нескольких сот молекул фермента ФДЕ. Для этого требуется присутствие также ГТФ, как источника энергии. Фактором, связывающим ГТФ в клетке, является особый С-белок трансдуцин Т, ответственный за активацию ФДЕ. Молекула трансдуцина состоит из трех субъединиц а,р,у (Та,р,у). [c.413]

I — поглощение кванта света активирует родопсин R, который затем реагирует с белком-трансдуцином Т II — происходит замена ГДФ на ГТФ в а-субъединице Т трансдуцина III — отщепленная Т —ГТФ активирует фосфодиэстеразу ФДЕ, отщепляя ее у-субъединицу, IV — активированная ФДЕ гидролизует тысячи молекул цГМФ. Через некоторое время ГТФ в а-субъединице Та расщепляется и превращается в ГДФ, Т —ГДФ присоединяется к Тр . Трансдуцин и ФДЕ восстанавливаются. Родопсин R инактивируется и регенерирует в исходное состояние. [c.414]

Обращает на себя внимание сходство приведенной последовательности событий с общей схемой гормональной рецепции (гл. XXVI), протекающей с участием сигнальных С-белков, к классу которых принадлежит и трансдуцин. Этапу связывания гормона с мембранным рецептором и активации С-белка с появлением фрагмента Сс(-ГТФ соответствует возбуждение родопсина и перевод трансдуцина в активное состояние Г(,-ГТФ. [c.415]

С этой точки зрения можно было бы ожидать также и спонтанного темпового восстановления Глю 113 от внутренних источников протонов помимо шиффова основания. Это привело бы к непредусмотренной активации трансдуцина в темноте. Предотвращение этого эффекта и достигается присутствием ретиналя, который в состоянии 11-цис является, кроме того, стерическим антогонистом темповой [c.419]

Основным фактором здесь является нейтрализация заряда боковой цепи Глю 113. Ретиналь, переходя в состояние полностью-транс, запускает этот процесс, а в темноте в 11-цис форма препятствует стерически любым конформационным перестройкам белка, ведущим к активации родопсина. Существуют однако и другие факторы, определяющие характер связывания активного родопсина с трансдуцином. Они включают положения спиралей П1 и IV в состоянии мета II, стабилизированное дисульфидными связями между ними на внешней поверхности фоторецептора. [c.420]

Большую роль в образовании связи с трансдуцином играет и взаимодействие Р-иононового кольца и метильной группы 9—СНз полностью транс-ретиналя с аминокислотными остатками на поверхности спиралей III, IV. Так, освещение зрительного пигмента, содержащего ретиналь без метильной группы 9—СНз (цис-9-деметилированный ретиналь), приводило к падению активирования им G-белка на 80%. Движение метильной группы 13—СНз влияет на скорость перехода [c.420]

Трансдуцин Т А а Активация сОМР-фосфо-диэстеразы в сетчатки позвоночных (см. разд. 12.3.12) палочках Коклюшный и холерный [c.360]

Многие компоненты циклазной системы, в том числе каталитическую субъединицу, удалось получить в очищенном виде, и сейчас уже ясно, что существует целое семейство G-белков. Так, очень близки к G-белку аденилатциклазы трансдуцин (белок, участвующий в сопряжении света с фотоактивацией сетчатки глаза) и продукты rai-онкогенов из ткани головного мозга выделен уникальный белок G,, другие, пока еще мало изученные белки этого ряда, по-видимому, участвуют в транспорте ионов кальция и калия или же метаболизме фосфоинозитидов. [c.163]

Между рецептором катехоламинов и системой зрительной реакции существует функциональное сходство. При световой стимуляции происходит сопряжение родопсина с трансдуцином — G-белковым комплексом, а-субъединица которого также связывает GTP. Активированный G-белок в свою очередь стимулирует фосфодиэстеразу, гидролизующую GMP. В результате ионные каналы в мембране клеток колбочек сетчатки закрываются и возникает зрительная реакция. Она выключается, когда ассоциированная с а-субъединицей GTPa3a гидролизует связанный GTP. Неполный перечень биохимических и физиологических эффектов, опосредованных различными адренергическими рецепторами, приведен в табл. 49.2. [c.226]

Все G-белки прочно связаны с плазматическими мембранами, за исключением трансдуцина, который in vitro легко отсоединяется от мембраны. Ни одна из субъединиц не является трансмембранным белком. Однако а-субъединица может быть ацили-рована и присоединяется к мембране с помоп] ью ковалентно связанной жирной кислоты. [c.68]

Наличие вторичного мессенджера в виде цГМФ вызвало необходимость предположить существование белка-посредника между родопсином и ГТФ, регулирующего процесс образования цГМФ. Этот белок был обнаружен в лаборатории Л. Страйера и назван трансдуцином, так как он участвует в трансдукции (преобразовании) светового сигнала в электрический. Оказалось, что транс-дуцин состоит из трех субъединиц — а, р и у. способных к диссоциации. [c.159]

Родопсин инактивируется с помощью специальной киназы. Этот фермент присоединяет фосфатные группы к нескольким аминокислотам на одном конце полипептидной цепи опсина. Затем родопсин образует комплекс с белком, называемым арестином, который блокирует связывание трансдуцина и возвращает систему в исходное темновое состояние (см. рис. 57). [c.161]

В последнее время активно обсуждается роль второго фосфоинозитидного пути в передаче сигнала в фоторецепторной клетке. Показано, что однократное освещение приводит к активации фосфоинозитидного цикла. Возникло предположение, что фосфоинозитидный цикл может активироваться трансдуцином по аналогии с работой С-белка (см. рис. 52). Однако связывание трансдуцина коклюшным токсином не влияло на светозависимую активацию фосфоинозитидного цикла, что позволило исключить роль трансдуцина в механизме передачи сигнала в палочке по второму пути. [c.161]

Нейрохимия Основы и принципы (1990) -- [ c.18 ]

Биофизика Т.2 (1998) -- [ c.413 ]

Молекулярная биология клетки Т.3 Изд.2 (1994) -- [ c.344 , c.377 ]

Введение в биомембранологию (1990) -- [ c.159 , c.161 ]

Биохимия мембран Биоэнергетика Мембранные преобразователи энергии (1989) -- [ c.116 ]

Молекулярная биология клетки Сборник задач (1994) -- [ c.223 ]

Основы биохимии (1999) -- [ c.154 ]

Молекулярная биология клетки Т.3 Изд.2 (1994) -- [ c.344 , c.377 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология