Кальций ионы Са на конформацию белков

Кальций-зависимый регуляторный белок назван кальмодулином его мол. масса 17000, по структуре и функции он гомологичен мышечному белку тропо-нину С. Кальмодулин содержит четыре участка связывания Са +. Связывание Са + по всем четырем участкам ведет к заметному изменению конформации белка больщая часть молекулы приобретает структуру а-спирали. Эти конформационные переходы определяют, видимо, способность кальмодулина активировать или инактивировать определенные ферменты. Взаимодействие ионов кальция с кальмодулином (и соответствующее изменение активности последнего) в принципе сходно с процессом связывания сАМР с протеинкиназой, обеспечивающим активацию этого фермента. Кальмодулин часто оказывается одной из многочисленных субъединиц сложных белков и, как правило, участвует в регуляции активности различных киназ, а также ферментов синтеза и распада циклических нуклеотидов. Список некоторых ферментов, прямо или косвенно (по-видимому, через кальмодулин) регулируемых Са +, приведен в табл. 44.5. [c.167]

Нейроны характеризуются необыкновенно высоким уровнем обмена веществ, значительная часть которого направлена на обеспечение работы натриевого насоса в мембранах и поддержание состояния возбуждения. Химические основы передачи нервного импульса по аксону уже обсуждались в гл. 5, разд. Б, 3. Последовательное раскрытие сначала натриевых и затем калиевых каналов можно считать твердо установленным. Менее ясным остается вопрос, сопряжено ли изменение ионной проницаемости, необходимое для распространения потенциала действия, с какими-либо особыми ферментативными процессами. Нахманзон указывает, что ацетилхолинэстераза присутствует в высокой концентрации на всем протяжении мембраны нейрона, а не только в синапсах [38, 39]. Он предполагает, что увеличение проницаемости к ионам натрия обусловлено кооперативным связыванием нескольких молекул ацетилхолина с мембранными рецепторами, которые либо сами составляют натриевые каналы, либо регулируют степень их открытия. При этом ацетилхолин высвобождается из участков накопления, расположенных на мембране, в результате деполяризации. Собственно, последовательность событий должна быть такова, что изменение электрического поля в мембране индуцирует изменение конформации белков, а это уже приводит к высвобождению ацетилхолина. Под действием аце-тилхолинэстеразы последний быстро распадается, и проницаемость мембраны для ионов натрия возвращается к исходному уровню. В целом приведенное описание отличается от описанной ранее схемы синаптической передачи только в одном отношении в нейронах ацетилхолин накапливается в связанной с белками форме, тогда как в синапсах — в специальных пузырьках. Существует мнение, что работа калиевых каналов регулируется ионами кальция. Чувствительный к изменению электрического поля Са-связывающий белок высвобождает Са +, который в свою очередь активирует каналы для К" , последнее происходит с некоторым запозданием относительно времени открытия натриевых каналов, что обусловлено различием в константах скоростей этих двух процессов [123]. Закрытие калиевых каналов обеспечивается энергией гидролиза АТР. Имеются и другие предположения о механизмах нервной проводимости [124]. Некоторые из них исходят из того, что нервная проводимость целиком обеспечивается работой натриевого насоса. [c.349]

Важная роль Са + в регуляции метаболизма все более увеличивает число примеров использования флуоресценции для изучения этого процесса. Кальмодулин — белок, регулирующий Са-чув-ствительность многих клеточных ферментов, является мощным модулятором клеточных (мембранных) процессов. Долгое время" исследователи не находили методов, позволяющих контролировать его функции. Оказалось, что при взаимодействии с кальцием кальмодулин переходит в активное состояние, изменяя свою конформацию этот конформационный переход отражается на параметрах флуоресценции хромофора, если таковой присоединить к молекуле кальмодулина. Простой способ сделать функции каль-модулина видимыми — дансилирование. Дансил-кальмодулин обладает специфическим спектром флуоресценции, чувствительным к присутствию двухвалентных ионов, а также белков и мембранных липидов, с которыми он способен связываться. Таким образом, можно оценить связывание с кальмодулином гидрофобных лигандов. [c.83]

Механизм агрегации тромбоцитов еще далек от своего раскрытия, однако роль белковых факторов коагуляции крови исследована достаточно полно. Для того, чтобы произошел процесс коагуляции, необходимо взаимодействие этих факторов с фосфолипидными участками пораженного сосуда. Последнее, в свою очередь, обеспечивается ионами кальция. Как уже было указано, факторы свертывания крови содержат в своем составе Y-кapбoк иглyтaминoвyю кислоту, участвующую в связывании Са +. При взаимодействии этих факторов с Са + происходит изменение их конформации. Кроме того, ионы кальция служат как бы якорем, прикрепляющим белок к фосфолипиду. Поскольку наибольшим сродством к Са + обладают кислые фосфолипиды, полагают, что это взамодействие осуществляется за счет фосфатидилсерина. [c.97]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология