Вторые как сигнальные молекулы

Большинство белков проникает в митохондрии и хлоропласты из цитозоля сходным образом. Этот механизм был наиболее хорошо изучен для митохондрий, особенно у дрожжей. Белок переносится в матрикс митохондрии через зоны слипания внешней и внутренней мембран. Для этого переноса требуется гидролиз АТР, а также электрохимический градиент на внутренней мембране. Транспортируемый белок разворачивается, когда пересекает мито хондриальные мембраны. В митохондрии или хлоропласты переносятся только те белки, которые содержат специфический сигнальный пептид. Этот сигнальный пептид обычно расположен на N-конце молекулы белка и отрезается после переноса ее внутрь органеллы. На втором этапе транспорта белок может переноситься во внутреннюю мембрану. Для этого он должен иметь еш,е гидрофобный сигнальный пептид этот пептид открывается после удаления первого сигнала. В случае хлоропластов для переноса белков из стромы в тилакоид также требуется второй сигнальный пептид. [c.34]

При втором, повсеместно распространенном способе связывание сигнальной молекулы с рецептором клеточной поверхности ведет к [c.363]

Появляется все больше данных о том, что ион Са , подобно сАМР, является важным внутриклеточным регулятором и что он служит вторым посредником для некоторых внеклеточных сигнальных молекул. Первые данные тако- [c.268]

Хотя сАМР и кальций не единственные внутриклеточные медиаторы внеклеточных сигналов, они используются в качестве вторых посредников столь часто, что механизм их действия заслуживает специального рассмотрения. Более того, вполне может оказаться, что эти молекулы участвуют не только в сигнализации с помощью секретируемых лигандов, но и в прямых связях между клетками через щелевые контакты или же сигнальные молекулы, связанные с плазматической мембраной. [c.271]

Кроме того, в этой главе рассматриваются три типа бифункциональных реагентов. Реагенты первого типа К—О—К содержат две реакционноспособные группировки. При обработке такими реагентами белков образуются внутри- и межмолекуляр-ные связи. Реагенты второго типа имеют аналогичную группировку Н, а также группу А, обладающую специфическим сродством к боковой цепи одной из аминокислот. Благодаря этой группе реагент, сорбируется на определенном участке, например в области связывания, узнавания или на регуляторном участке фермента, а также в областях с иными свойствами, например, на гидрофобных, основных или кислотных, положительно или отрицательно заряженных областях или участках белковой молекулы. Реагенты третьего типа обозначаются 5—О—А или 5—О—Р, где 5 означает сигнальную группировку. При сорбции или химическом связывании такой группировки с участком белковой молекулы она (благодаря изменению окраски, флуоресценции или спинового состояния) передает информацию о своем непосредственном окружении. [c.345]

Формирующийся в процессе трансляции предшественник ИЛ-2 содержит 153 аминокислотных остатка, 20 из которых образуют сигнальную последовательность, отсутствующую у зрелой молекулы. Полипептид имеет одну внутримолекулярную дисульфид-ную связь в положениях 58-105, которая играет ключевую роль в создании биологически активной конформации молекулы. Замена цистеина на серин хотя бы в одном положении приводит к полной потере биологической активности ИЛ-2. Место связывания с рецептором к данному цитокину расположено на участке цепи, включающем аминокислотные остатки 1-58. Предполагается наличие второго участка связывания с последовательностью 106-115, однако оценка вклада этого участка во взаимодействие с рецептором требует дополнительной информации. [c.114]

Генетические и в особенности генно-инженерные методы позволяют соединить участок ДНК, несущий регуляторную область и сигнальную последовательность одного белка, с участком ДНК, кодирующими аминокислотную последовательность другого белка. В результате в клетке синтезируется гибридный или химерный белок. Такого рода эксперименты показали, что различные сигнальные последовательности эукариот и прокариот обычно взаимозаменяемы и обеспечивают выведение из цитоплазмы экспортируемых белков. Однако если второй белок в норме является цитоплазматическим, то экспорт его чаще всего не происходит. Иногда это связано с тем, что такие белки содержат внутренние участки, которые напоминают стоп-трансферные последовательности и поэтому застревают в мембране. Кроме того, у прокариот, где экспорт не сопряжен строго с трансляцией, может иметь значение неспособность образующихся химерных молекул принять конформацию, необходимую для последующей их транслокации из цитоплазмы. [c.67]

Известно 3 варианта химической коммуникации клеток внутри животного организма, различающиеся по расстояниям, на которых они действуют 1) эндокринная и 2) паракринная сигнализация, а также 3) синаптическая передача. В первом случае выделяемые эндокринными клетками сигнальные молекулы-гормоны разносятся током крови по всему организму и достигают самых удаленных клеток-мишеней во втором случае из-за быстрой инактивации и/или связывания клетками-мишенями сигнальные молекулы-медиаторы диффундируют на расстояния порядка миллиметра наконец, при синаптической передаче диффузия ограничивается расстояниями около 0,05 м. Во всех случаях диффузия сигнальной молекулы должна завершаться ее связыванием с особым белком клетки-мишени — рецептором. [c.258]

Как полагают, подавляющее большинство поверхностных рецепторов для гидрофильных сигнальных молекул, связав лиганд на внешней стороне мембраны, претерпевает конформационное изменение. Это изменение создает внутриклеточный сигнал, изменяющий поведение клетки-мишени. Внутриклеточные сигнальные молекулы часто назьшают вторыми посредниками, считая первым посредником внЬклеточный лиганд. [c.262]

Вторые посредники не только позволяют рецепторам клеточной поверхности переводить внеклеточные сигналы во внутриклеточные, но и обеспечивают значительное усиление первоначального сигнала. Мы уже видели, что в случае активации аденилатциклазы каждая молекула рецептора, присоединившая лиганд, активирует много молекул ОТР-связывающего белка, а значит, и много молекул аденилатциклазы. В свою очередь каждая молекула аденилатциклазы катализирует превращение множества молекул АТР в сАМР. Аналогичным образом, если присоединение лиганда к рецептору ведет к открытию кальциевых каналов, в цитозоль проникает сразу много ионов кальция. Эти вторые посредники служат аллостерическими эффекторами, активирующими определенные белки, например протеинкиназы, которые в свою очередь превращают (в случае киназ-путем фосфорилирования) очень большое число молекул-субстратов в третьи посредники и т. д. Благодаря таким каскадам одна внеклеточная сигнальная молекула способна вызвать образование в клетке-мишени многих тысяч молекул-эффекторов (рис. 13-35). [c.277]

Рис. 14.6. Внутриклеточная коммуникация осуществляется при помощи вторых посредников двух основных типов сАМР и Са +. При активации встроенных в мембрану молекул аденилатциклазы внутриклеточная концентрация сАМР повышается. Связывание сигнальной молекулы с рецептором на клеточной поверхности приводит к открыванию мембранных кальциевых каналов, и ионы Са + входят в клетку (Alberts et al., 1983).

В процессе укладки синтезированной полипептидной цепи, получившем название фолдинга —формирование нативной пространственной структуры, в клетках происходит отбор из множества стерически возможных состояний одной-единственной стабильной и биологически активной конформации, определяемой, вероятнее всего, первичной структурой. Описан ряд наследственных заболеваний человека, развитие которых связывают с нарушением вследствие мутаций процесса фолдинга (пигментозы, фиброзы и др.). Поэтому в настоящее время пристальное внимание исследователей приковано к выяснению зависимости между аминокислотной последовательностью синтезированной в клетке полипептидной цепи (первичная структура) и формированием пространственной трехмерной структуры, обеспечивающей белковой молекуле ее нативные свойства. Имеется немало экспериментальных доказательств, что этот процесс не является автоматическим, как предполагалось ранее, и, вероятнее всего, регулируется и контролируется также внутриклеточными молекулярными механизмами, детали которых пока полностью не раскрыты. Из клеток выделено несколько классов белков, названных шаперонами, или белками теплового шока, которые располагаются между М-концевым сигнальным пептидом и матричным белком. Предполагается, что основными функциями шаперонов являются способность предотвращать образование из полипептидной цепи неспецифических (хаотичных) беспорядочных клубков, или агрегатов белков, и обеспечение доставки (транспорта) их к субклеточным мишеням, создавая условия для завершения свертывания белковой молекулы. Эти результаты наводят на мысль о возможности существования второй половины генетического кода , определяя тем самым повышенный интерес [c.67]

В качестве примера рецептора, проходящего второй путь эндоцитоза, можно привести рецептор, связывающий небольшой белок -фактор роста эпидермиса (ФРЭ). Рецепторы ФРЭ несколько необычны, поскольку они накапливаются в окаймленных ямках только после связывания с ФРЭ. По-видимому, необходимы какие-то конформационные изменения рецептора, иидуцируемые лигандом, для связывания его в ямках. Более того, ФРЭ диссоциирует из комплекса с рецептором при более низких рП, чем это требуется для диссоциации многих других комплексов лигапд-рецептор. Возможно, по этой причине множество поглощенных рецепторов ФРЭ попадает в лизосомы, где они деградируют вместе с ФРЭ. Таким образом, связывание фактора роста эпидермиса с рецептором приводит к тому, что концентрация рецептора ФРЭ на поверхности клетки уменьшается. В результате этого концентрация сигнального лиганда во внеклеточной жидкости регулирует число комплементарных лиганду рецепторных молекул на поверхности клетки-мишени. Этот механизм регуляции в корне отличается от регуляции ЛНП-рецепторов, число которых зависит от внутриклеточной концентрации холестерола (см. разд. 6.5.8). [c.418]

В клетках млекопитающих недавно был обнаружен другой тип передачи сигнала. В этой сигнальной системе роль второго посредника играет инозитол-трифосфат (рис. 42.21) его внутриклеточная концентрация регулируется внеклеточными сигналами, опосредованными трансмембранным рецептором. На поверхности большинства клеток млекопитающих располагаются специфические рецепторы для целой группы белков—факторов роста, таких, как инсулин, эпидермальный фактор роста и фактор роста, происходящий из тромбоцитов. При связывании соответствующей молекулы эффектора с рецептором на цитоплазматической стороне мембраны стимулируется киназная активность, присущая интегральному компоненту трансмембранной молекулы рецептора. Под действием этой активности происходит фосфорилирование фосфатидилинозитола до фосфатидилинозитол-4-фосфата, а последнего до фосфатидилинозитол-4,5-бисфосфата. Интересно, что некоторые онкогены, экспрессия которых может приводить к малигнизации клеток, также индуцируют киназную активность, приводящую к образованию таких полифосфатидилинозитидов (гл. 57). [c.145]

Зрелые Т-клетки, имеющие D8, узнают антиген, связанный с белками МНС класса II. Первые - это клетки-киллеры или Т-цитотоксические клетки, вторые - Т-хелперы [283-285]. Итак, функционирование белка D8 обусловлено его ассоциацией с неполиморфными областями молекул МНС-1 клетки-мишени [286, 287]. С помощью мутационного анализа бьша идентифицирована гептапеп-тидная последовательность аЗ домена МНС класса I, с которой связывается D8 [288, 289]. Экспериментально показано, что белки DS и T R узнают различные домены молекулы МНС-1. Следовательно, Т-клеточная активация может включать образование тройного комплекса, в котором находящиеся на Т-клеточной поверхности D8 и T R ассоциированы с одной и той же молекулой МНС-1 клетки-мишени. По всей видимости, взаимодействие D8 с молекулами МНС-1 запускает внутриклеточную сигнальную систему через белок рЗб , sr -связанную тирозинкиназу, непосредственно ассоциированную в липоид-ных клетках как с D4, так и D8 [290]. В этом случае комплекс D8-р56 может функционировать практически тем же путем, что и рецепторы фактора роста, в которых связь с внутриклеточным доменом активирует внутриклеточную тирозинкиназу. [c.70]

Как уже упоминалось, белок ЫА вируса гриппа, второй вирусный гликопротеин, функционирует на поздних этапах цикла размножения. Этот белок, кодируемый шестым сегментом РНК, содержит в случае подтипа N2 (например, штамм А/Токуо/3/67) 469 аминокислотных остатков (рис. 24.12). Белок имеет единственный гидрофобный участок (остатки с 7-го по 35-й), который заякоривает молекулу в вирусной оболочке. У белка НА гидрофобный якорь, наоборот, картируется в С-концевой области. Ы-концевое расположение якоря встречается реже, но все же описано для некоторых клеточных гликопротеинов. Ни Ы-конце-вая сигнальная последовательность, ни какой-либо другой участок в молекуле ЫА не подвергаются протеолитическому рас- [c.471]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология