Поверхностные рецепторы

Используя лиганды, меченные радиоактивными атомами, флуоресцентными красителями или электроноплотными частицами (типа коллоидного золота), можно изучать распределение рецепторов на поверхности клетки. Было показано, что число рецепторов для конкретного лиганда может варьировать в пределах от 500 до более чем 100000 на клетку и что они либо располагаются на мембране случайным образом, либо сосредоточены в определенных ее участках. Подобно другим мембранным белкам, рецепторы клеточной иоверхности с трудом поддаются вьщелению в чистом виде и изучению, особенно в связи с тем, что они составляют менее 0,1% обшей массы белка плазматической мембраны. Методы клонирования носледовательностей ДПК, кодирующих поверхностные рецепторы, и здесь позволили преодолеть многие трудности и в корне изменили наши представления о структуре и функциях рецепторов. [c.353]

Рис. 13-18. Антитела к поверхностному рецептору тиреотропного гормона (ТТГ) имитируют эффект связывания ТТГ с рецептором. Это позволяет предполагать, что ТТГ не нужен для процесса сигнализации и, вероятно, не служит внутриклеточным медиатором собственного действия.

Ретровирусный вектор может включить лишь около 10000 пн. Имея в руках готовый вирусный вектор, им можно инфицировать подходящие клетки-мишени, например, фибробласты, экспрессирующие соответствующие поверхностные рецепторы. [c.585]

Внимание многих биохимиков в настоящее время сосредоточено на вопросе о том, камим образом поверхности клеток взаимодействуют с другими биологическими объектам и. На поверхности мембран, например, содержатся группировки, играющие роль антигенов. Антигены — это специфические химические структуры, которые вызывают образование антител, способных специфически связываться с ними. На поверхности эритроцита уже обнаружено около 250 различных антигенных группировок (детерминант). Эти детерминанты определяют группу крови, а аналогичные детерминанты, содержащиеся на поверхностях других клеток, определяют, будет ли отторгнута трансплантированная ткань. Различные бел ки из растений и из других источников действуют как агглютинины, связываясь, подобно антителам, с поверхностными группировками. Вирусы, атакующие клетки, адсорбируются на специфических поверхностных рецепторах, которые могут быть идентичны определенным антигенным детерминантам. Особенно интересно выяснить, каким образом одни клетки решают , что другие клетки являются чужеродными . Повышенный интерес к этой проблеме обусловлен тем, что ее решение может открыть путь к предотвращению реакций отторжения тканей и к лечению серьезных аутоиммунных заболеваний (гл. 16, разд. В.7). [c.372]

Существуют лишь догадки о возможных функциях гликолипидов. Например, ганглиозид ОМ действует как поверхностный рецептор для бактериального токсина, вызывающего изнурительный понос при холере. Холерный токсин проникает внутрь только тех клеток, связываясь с их поверхностью, у которых в плазматической мембране присутствует ОМ . [c.30]

Связывание антигена с поверхностными рецепторами специфических клонов Т- и 8-клеток [c.13]

Другой способ узнавания определенных клеток-мишеней регуляторными Т-лимфоцитами состоит в использовании взаимодействий идиотип-анти-идиотип. В случае иммунных ответов, при которых ббльшая часть вырабатываемых антител имеет один и тот же идиотип, были обнаружены два типа Т-хелперов один из них распознает чужеродный антиген на поверхности В-клеток, а второй узнает идиотип мембраносвязанных антител, функционирующих как поверхностные рецепторы на тех же В-клетках (рис. 17-60). Неясно, участвуют ли такие реагирующие на идиотип Т-хелперы в тех имунных ответах, при которых вырабатываются антитела, имеющие много разных идиотипов. [c.56]

Рис. 17-24. На этой скеме показано, как тучные клетки (и базофилы) пассивно приобретают поверхностные рецепторы, связывающие аитиген. Антитела IgE, выделяемые активированными В-лимфоцитами, попадают в ткани и связываются белками-рецепторами на поверхности тучных клеток, специфически узнающими F -область зтих антнтел. Поэтому индивидуальные тучные клетки и базофилы (в отличие от В-кле-ток) имеют на своей поверхности антитела с целым рядом различных антиген-связывающих учает-коа Молекулы антигена сшивают мембраносвязанные антитела IgE, имеющие комплементарные им антиген-связывающие участки. В результате тучные клетки активируются и освобождают гистамин путем экзоцитоза.

Краткость и небольшой объем данного раздела могут послужить свидетельством той легкости, с которой ретровирусные векторы обеспечивают введение клонированных последовательностей в клетки-мишени, при условии, что в руках экспериментатора есть функциональный вирусный препарат. Для фибробластов и клеток многих других типов, экспрессирующих соответствующие поверхностные рецепторы, эффективность инфекции приближается к 100%. Ниже приводится рекомендуемая методика. [c.295]

Использование меченых лигандов открыло новые пути в изучении поверхностных рецепторов [9] [c.261]

Реакция на многие гидрофильные сигнальные молекулы наступает слишком быстро, чтобы их действие можно было объяснить эндоцитозом с участием рецепторов. Тучные клетки секретируют гистамин уже через несколько секунд после связывания лиганда с поверхностными рецепторами, а реакция на некоторые нейромедиаторы занимает миллисекунды. В этих случаях рецепторы должны передавать воздействие через мембрану и создавать новый внутриклеточный сигнал. [c.262]

Многие животные клетки, не обладающие электрической активностью, имеют поверхностные рецепторы, функционально связанные с Са -каналами плазматической мембраны. Присоединение лиганда активирует эти рецепторы, и каналы открываются, что позволяет ионам Са попасть в цитозоль, где они служат вторыми посредниками (рис. 13-19). [c.263]

Гормональный контроль созревания яйцеклетки и овуляции особенно хорошо изучен у морских звезд и амфибий. У этих животных гонадотропные гормоны стимулируют определенные клетки яичника, побуждая их выделять вторичный медиатор, который в свою очередь воздействует на ооциты и индуцирует процесс их созревания. У морских звезд таким медиатором служит 1-метиладенш, а у амфибий-стероидный гормон прогестерон. Вторичный медиатор связывается рецепторами клеточной поверхности на плазматической мембране ооцита и стимулирует созревание последнего, возможно, путем повышения концентрации свободных ионов Са в ооците в результате освобождения их из внутриклеточного хранилища . О такой роли Са в созревании яйцеклетки свидетельствуют следующие эксперименты 1) введение ионов Са в цитозоль яйцеклетки индуцирует ее созревание в отсутствие гормонов, тогда как введение связывающих кальций соединений (например, ЭГТА) предотвращает созревание даже в присутствии гормонов 2) если в яйцо морской звезды или амфибии ввести связывающий Са белок экво-рин (который излучает свет при связывании нонов кальция), то присоединение медиатора, индуцирующего созревание, к поверхностным рецепторам яйца будет сопровождаться кратковременной вспышкой света. [c.32]

Эти два эксперимента показывают, что 1) лимфоциты коммитнруются к реакции на определенный антиген еще до того, как они подвергнутся воздействию этого антигена 2) лимфоциты обладают поверхностными рецепторами, специфически связывающими тот нли иной антиген. Таким образом, подтверждаются два основных предсказания теории клональной селекции Хотя в большинстве экспериментов такого рода изучались В-клетки н ответы, связанные с выработкой антител, сходные эксперименты с Т-клетками позволяют предполагать, что гипотеза клональной селекции справедлива н в отно-шеинн ответа с участием Т-лимфоцитов. [c.14]

Как и следует ожидать от системы, работающей по принципу клональной селекции, даже одиночная антигенная детерминанта будет, как правило, активировать много различных клонов с поверхностными рецепторами, обладающими разным сродством к данной детерминанте. Напрнмер, даже сравнительно простая структура ДНФ-группы обеспечивает возможность многих различных взаимодействий, н, когда эта группа связана с белком-носителем, она обычно стимулирует выработку сотен различных видов антител к ДНФ, каждый нз которых является продетом отдельного клона В-клеток. Такой ответ называют поликлональным. Когда реагируют лишь несколько клонов, ответ называют олигоклональным, а когда весь ответ сводится к реакции лишь одного клона В- нли Т-клеток, его называют моноклональным. Ответы на большинство антигенов поликлональны. [c.14]

Каждый клон В-клеток вырабатывает молекулы антител с уникальным антиген-связывающим участком. Вначале молекулы встраиваются в плазматическую мембрану клетки, где они служат поверхностными рецепторами для антигена. Когда к таким рецепторам присоединяежя антиген, В-клетки активируютя, начинают размножаться и синтезируют большое количество растворимых антител с тем же самым антиген-связывающим участком. Эти антитела переходят в кровь. [c.31]

Белок-белковые взаимодействия. Эти взаимодействия проявляются в мембранах в виде обратимой внутримембранной агрегации мембранных белков, часто сопровождающейся изменением функциональной и ферментативной активности системы. Так, в мембранах эритроцитов равномерно распределены белковые внутримембранные частицы, обратимо агрегирующие при значениях pH ниже 5,5. Агрегация чувствительна к составу водной фазы при возрастании концентрации электролитов и низких значениях pH агрегация приостанавливается. Эта внутримем-бранная агрегация белковых частиц в эритроцитах коррелирует с изменением распределения поверхностных рецепторов. [c.60]

Скорость поглощения собственной плазматической мембраны путем эндоцитоза можно рассчитать, если во внеклеточную жидкость добавить на короткое время какое-либо вещество, за которым можно следить и измерить скорость его поглощения эпдоцитозными пузырьками. Для этого используют два типа таких молекул либо растворенных во внеклеточной жидкости и поглощаемых жидкофазным эндоцитозом (см. рис. 6-78), либо связывающихся с поверхностными рецепторами и поглощаемых в процессе опосредуемого рецепторами эндоцитоза. Обычно при любом способе измерения скоростей получают одинаковые результаты. Из этого следует, что путь через окаймленные ямки - окаймленные пузырьки является во многих клетках главным не только для опосредуемого рецепторами эндоцитоза, но и для жидкофазного эндоцитоза. [c.419]

Для того чтобы фагоцитоз имел место, поглощаемые частицы должны прежде всего связаться с поверхностью фагоцита. Однако не все связавшиеся частицы поглощаются. Существует набор специализированных поверхностных рецепторов, функционально связанных с фагоцитозным аппаратом клетки. В отличие от пиноцитоза, конститутивного процесса, протекающего непрерывно, фагоцитоз - явление индуцируемое, в котором активированные рецепторы передают сигналы внутрь клеток для инициации ответа. Наилучшим образом охарактеризованы в качестве таких индукторов, запускающих фагоцитоз, антитела. Антитела защищают нас от инфекции микроорганизмов, связываясь с их поверхностью и образуя оболочку, в которой Рс-области каждой молекулы антитела экспонированы наружу. Эта оболочка затем узнается специфическими Рс-рецепторами, расположенными на поверхности макрофагов и иейтрофилов. Связывание частиц, имеющих оболочку из антител, с этими рецепторами вызывает образование в плазматической мембране клетки псевдоподий, которые обволакивают частицу и сливаются по краям, образуя фагосомы (рис. 6-84). [c.421]

Большинство клеток непрерывно осуществляет эндоцитоз фрагментов своей плазматической мембраны и затем возвращает их обратно на клеточную поверхность в цикле эндоцитоза-экзоцитоза, опосредуемого в основном клатрин-окаймленными ямками и пузырьками. Многие поверхностные рецепторы, связывающие специфические внеклеточные макромолекулы, локализуются в клатриновых окаймленных ямках и как следствие поглощаются в составе окаймленных пузырьков. Этот процесс называется опосредуемым рецепторами эндоцитозом. Окаймленные эндоцитозные пузырьки быстро теряют свою клатриновую оболочку и сливаются с эндосомами, где происходит сортировка рецепторов и лигандов. Большинство лигандов отделяется от рецепторов внутри эндосомы и, в конечном итоге, попадает в лизосомы. А большая часть рецепторов возвращается через транспортные пузырьки обратно на клеточную поверхность для повторного использования. Известны комплексы рецептор - лигано, которые проходят по другому пути из эндосомного компартмента. Иногда и рецептор, и лигано попадают в лизосому и деградируют. В некоторых случаях рецептор и лиганд переносятся сквозь клетку, и лиганд высвобождается на другой поверхности клетки путем экзоцитоза. Этот процесс называется трансцитозом. [c.425]

Все водорастворимые сигнальные молекулы (в том числе нейромедиаторы, пептидные гормоны и факторы роста), как, впрочем, и некоторые жирорастворимые, присоединяются к снецифическим белковым рецепторам на поверхности клеток-мишеней. Поверхностные рецепторы связывают сигнальную молекулу (лиганд) с высоким сродством, и это внеклеточное событие порождает внутриклеточный сигнал, изменяющий поведение клетки. [c.353]

Десенситизация к химическим сигналам достигается разными способами. Иногда она бывает результатом уменьшения числа поверхностных рецепторов или же их инактивации в других случаях это следствие изменения белков, участвующих в передаче сигнала уже после активации рецептора. [c.383]

Некоторые формы десенситизации - результат эндоцитоза поверхностных рецепторов [31] [c.383]

Белковые гормоны и факторы роста, присоединившиеся к поверхностным рецепторам клеток-мишеней, нередко захватываются клеткой путем эндоцитоза, опосредованного рецептором (разд. 6.5.7). Эндоцитозные пузырьки (эпдосомы) впоследствии переносят свое содержимое в лизосомы, где лиганды, а иногда и их рецепторы подвергаются расщеплению гидролитическими ферментами. Этот процесс не только представляет собой важный путь разрушения некоторых сигнальных лигандов, но может играть существенную роль и в регулировании концентрации определенных рецепторных белков на поверхности клеток-мишеней. Хотя распад рецепторов и замена их новыми происходит непрерывно, в отсутствие лиганда время полужизни рецептора составляет около суток. Некоторые лиганды заметно повышают скорость расщепления рецепторов, вызывая эндоцитоз например, у фибробластов человека, растущих в культуре без EGF, время полужизни рецепторов EGF около 10 ч, а при добавлении избытка EGF рецепторы расщепляются со временем полужизни 1 ч. Нри высоких концентрациях таких лигандов число поверхностных рецепторов постепенно уменьшается в результате снижается и чувствительность клетки к данному лиганду. [c.383]

Вскоре из гипофиза и других тканей удалось вьщелить более длинные пептиды, получившие название эндорфинов. Все эти так называемые эндогенные опиаты содержат общую последовательность из 4 аминокислот и связываются с теми же поверхностными рецепторами, что и морфин (и родственные наркотики) Однако в отличие от морфина они быстро разрушаются в организме и поэтому не накапливаются в количествах, [c.384]

Отметим, что, даже если клетка-мишень экспрессирует подходящие для данного ретровируса поверхностные рецепторы, после заражения эти рецепторы блокируются благодаря клеточной экспрессии белков вирусной оболочки [15]. Следовательно, клетка, продуктивно инфицированная репликационно-компе-тентным ретровирусом, часто оказывается иммунной к суперинфицированию вирусом с тем же тропизмом. [c.278]

Характер поверхностных рецепторов определяется гепатическими факторами, клетки сходного типа простейших многоклеточных тканевых структур способны к образованиго агрегатов, и тогда между соприкасающимися поверхностями клеток образуются специализированные контакты. Клетки разных типов в смешанном агрегате способны к сортировке. Здесь, по-видимому, играют роль адгезивные свойства поверхности, связанные с рецепторными компонентами. В многоклеточных тканевых структурах клетки разных типов связаны между собой в единую функциональную систему. Объединение клеток зависит от состояния контактирующих поверхностей (проницаемость, пиноцитоз). Нарушение состояния контактов равнозначно нарушению проницаемости, поэтому состояние контактов имеет огромное значение для регуляции внутриклеточного метаболизма и пролнферативных процессов. [c.8]

Рис. 13-17. Эта гипотетическая схема показывает, что было бы необходимо для того, чтобы белковые лиганды или их поверхностные рецепторы могли служить внутриклеточными медиаторами собственного действия. Понадобился бы специальный механизм, позволяющий лйганду или рецептору (или продуктам их расщепления) переходить из внутриклеточных пузырьков в цитозоль.

Водорастворимые сигнальные молекулы, в том числе все известные нейромедиаторы, пептидные гормоны и факторы роста, присоединяются к специфическим белковым рецепторам на поверхности клеток-мишеней. Поверхностные рецепторы связывают сигнальную молекулу (лиганд), проявляя большое сродство к ней, и это внеклеточное собьггие порождает внутриклеточный сигнал, изменяюший поведение клетки. Поскольку эти рецепторы являются нерастворимыми интегральными мембранными белками и составляют обычно менее 1% обшей массы белков плазматической мембраны, их трудно вьщелить и ИЗУЧИТЬ. [c.261]

Используя лиганды, меченные радиоактивньши атомами, флуоресцентными красителями или электроноплотными молекулами (например, феррити-ном), сейчас можно изучать количество, расположение и свойства поверхностных рецепторов, а также прослеживать судьбу образующегося комплекса рецептора с лигандом. Было показано, что число рецепторов конкретного лиганда может варьировать в пределах от 500 до более чем 100000 на клетку и что сразу после связывания лиганда рецепторы могут либо располагаться на плазматической мембране случайным образом, либо скапливаться в определенных ее участках. [c.261]

Поверхностные рецепторы передают воздействие лигацда, регулируя активность рментов и ионных каналов в плазматической мембране [11] [c.262]

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]

Известны два общих способа создания внутриклеточного сигнала поверхностными рецепторами. Один из них состоит в активации или инактивации фермента, связанного с плазматической мембраной. В некоторых случаях этот фермент катализирует образование растворимого внутриклеточного медиатора, изменение концентрации которого служит сигналом. Важное место среди таких ферментов занимает аденилатциклаза, катализирующая синтез циклического АМР (сАМР) из АТР на внутренней стороне плазматической мембраны (рис. 13-19). В других случаях активируемый внеклеточньил лигандом фермент прямо фосфорилирует клеточные белки. Например, фактор роста эпидермиса ФРЭ) стимулирует деление эпидермальных и многих других клеток, присоединяясь к рецепторному белку клеточной поверхности. Рецепторами здесь служат протеинкиназы (или тесно ассоциированные с ними белки) фермент, активируясь при связывании с ФРЭ, переносит фосфат с АТР на тирозильные остатки определенных клеточных белков, в том числе на сам ре- [c.262]

Рнс. 13-19. Два часто встречающихся механизма, с помощью которых поверхностные рецепторы создают внутриклеточные сигналы 1) активация мембранной аденилатциклазы ведет к повышению внутриклеточной концентрации циклического АМР 2) в мембране открываются регулируемые кальциевые каналы, что позволяет ионам Са проникнуть в клетку. Для простоты показано прямое взаимодействие связавшего лиганд рецептора с молекулами аденилатциклазы или ионными каналами на самом деле сопряжение молекул циклазы и, возможно, кальциевых каналов с рецепторами осуществляют другие мембранные белки. [c.263]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология