Нервная система белки

Ионы многих металлов, в том числе железа (Ре), калия (К), кальция (Са) и магния (М ), необходимы для здоровья человека. Л,о 10% наших потребностей в этих элементах удовлетворяется за счет минералов, растворенных в питьевой воде. Другие металлы, называемые тяжелыми, образованы более массивными атомами, чем металлы, необходимые для здоровья. Они также могут растворяться в воде в виде ионов. Наиболее важные тяжелые металлы свинец (РЬ), ртуть (Hg) и кадмий (Сс1). Ионы этих элементов токсичны даже в малых количествах. Они связываются с белками, из которых состоит живой организм, и приводят к их неправильному функционированию. Отравление тяжелыми металлами может приводит), к очень серьезным последствиям. Сюда относятся повреждения нервной системы, почек, печени, слабоумие и даже смерть. Свинец, ртуть и кадмий особенно опасны, поскольку они широко распространены и могут попадать в пищу или воду. По мере накопления в организме эти элементы могут стать еще более опасными. [c.72]

Более важную роль в регуляции играют, однако, факторы, определяемые стимулирующим действием гормонов и нервной системы. Если концентрация адреналина в крови повышается, то этот гормон начинает связываться с рецепторами на поверхности клеточных мембран, активируя образование циклического АМР (гл. 7, разд. Д, 8). Аналогично в печени рецепторы глюкагона связывают этот гормон и стимулируют образование циклического АМР. Циклический АМР в свою очередь активирует протеинкиназы, которые модифицируют различные белки, в том числе киназу фосфорилазы (Ei на рис. 11-10), а также гликоген-синтетазу. В покоящейся мышце киназа фосфорилазы находится в неактивной форме, и фосфорилирование протеинкиназой переводит ее в [c.507]

Особенно опасными оказываются металлы, не входящие в состав биомолекул, т. е. ксенобиотики ртуть, кадмий и свинец. Все они образуют особо прочные соединения с концевыми тио-группами белков, и поэтому их называют тиоловыми ядами. Попадание больших количеств ртути в организм высших животных, включая человека, приводит к тяжелым нарушениям в центральной нервной системе (крайним выражением этого является болезнь Минамата). Нейротоксическое действие оказывают также соединения свинца. Кадмий вызывает нарушение кальциевого обмена, и в тяжелых случаях отравление им приводит к болезни итаи-итаи. [c.245]

Открытия последнего десятилетия показывают, что наиболее важные регуляторы являются низкомолекулярными производными от белков, липидов, нуклеиновых кислот. Циклический аденозин-монофосфат (цикло-АМФ)—клеточный регулятор, обеспечивающий клеточные ответы на внешние химические воздействия. Полипептиды— большой класс регуляторов — осуществляют общий контроль за физиологическими функциями, включая действие центральной нервной системы. Производные липидов — простагландины и родственные им соединения (тромбоксаны и лейко-триены) — регулируют самые разнообразные биохимические ответы организма, включая развитие воспалительных процессов, возникновение различных патологий, интенсификацию и природу иммунного ответа. Рассмотрим этот класс регуляторов более подробно. [c.202]

Фактор роста нерва также стимулирует поглощение уридина, образование полисом, синтез белков, липидов, РНК и потребление глюкозы. Благодаря этому он способствует росту и выживанию симпатических и сенсорных нейронов. NGF активирует рост аксонов и дендритов, осуществляя контроль за сборкой микротрубочек. Если антитела против NGF вводятся мыши, ее симпатическая нервная система дегенерирует. Роль NGF как трофического фактора можно проиллюстрировать на примере его способности индуцировать тирозингидроксилазу — ключевой фермент синтеза катехоламинов. [c.327]

Прежде всего они проявляются в различной степени распространенности геометрических (пространственных) и временных кодов на ранних и поздних стадиях эволюции. На ранних стадиях доминировали геометрические коды. Временные проявляли себя главным образом на стадиях размножения (связанных с работой механизмов репликации и синтеза белков), а сигнальные связи со средой и другими системами того же типа осуществлялись с помощью соединений, имеющих строго определенную структуру (например, феромоны). Позже, с появлением нервной системы, временное кодирование приобрело исключительное значение. [c.338]

К белкам относятся и ферменты — биокатализаторы, содержащиеся в клетках всех живых организмов и встречающиеся также в крови, лимфе и пищеварительном тракте. Ферменты состав ляют 90% всех клеточных белков. Змеиные яды представляют собой сложные смеси полипептидов и белков и кроме токсинов, вызывающих паралич нервной системы или мыщ Ц сердца, содержат также ферменты, которые разрушают белки в организме жертвы. [c.192]

Рибофлавин участвует в синтезе белков и жиров, в клеточном дыхании, оказывает регулирующее влияние на состояние центральной нервной системы, воздействует на процессы обмена в роговице и сетчатке глаз (на функцию зрения). Оказывает регулирующее влияние на кровеносную систему, на функцию печени, кожи и слизистых оболочек рта [1, 2, 3]. [c.107]

В принципе любое соединение, которое содержит одновременно и кислотную функциональную группу, и аминогруппу, является аминокислотой. Однако чаще всего этот термин применяется для обозначения карбоновых кислот, аминогруппа которых находится в а-положении по отношению к карбоксильной группе. Ни один из известных нам живых организмов не обходится без аминокислот. Аминокислоты, как правило, входят в состав полимеров — белков. Белки служат питательными веществами, регулируют обмен веществ, способствуют поглощению кислорода, играют важную роль в функционировании нервной системы, являются механической основой мышечного сокращения и главным опорным материалом живых организмов, участвуют в передаче генетической информации и т. д. [c.382]

Значительное содержание в твороге жира, и особенно полноценных белков, обусловливает его высокую пищевую и биологическую ценность. В твороге содержится значительное количество минеральных веществ (кальция, фосфора, железа, магния и др.), необходимых для нормальной жизнедеятельности сердца, центральной нервной системы, мозга, для костеобразования и обмена веществ в организме. [c.194]

Характер действия этих соединений не кажется необычным если они действуют как ингибиторы пиридоксальфосфата, блокируя метионин — цистеин превращения, то эти соединения одновременно дестабилизируют церебральные лизосомы. Тем самым они вызывают повышенный распад белков центральной нервной системы и увеличение в ней концентрации нашатырного спирта [89]. Наконец, они блокируют отвод глутамина в синапсах, изменяя тем самым передачу нервных импульсов [101]. [c.337]

НОГО метаболизма обсудим углеводсодержащие гликопротеины, а в последующих главах — специфические белки мембран нервной системы. [c.38]

В миелине периферической нервной системы, помимо основного белка Р2, найден белок А1. Главный компонент — белок РО, нерастворимый в воде и органических растворителях (М 30 000). Белок А1 вызывает ЭАЭ (модель рассеянного склероза) белок Р2 провоцирует ЭАН. [c.108]

Белок S-100 специфичен для нервной системы [10]. Он широко представлен как в нейронах, так и в глиальных клетках и охарактеризован как цитоплазматический и мембранно-связанный белок М 20 ООО он состоит из двух Са2+-связывающих полипептидных цепей. Видимо, S-100 принадлежит к группе сходных белков, для одного из которых, РАР 1Ь-белок (сокращение для кислого белка богатого фенилаланином), недавно была определена первичная структура [11]. S-100 имеет значительную структурную гомологию с Са +-связывающим мышечным белком тропонином С. Функция S-100 не выяснена в гл. 11 мы вернемся к его возможному участию в развитии нервной системы и пластичности. [c.315]

Почти все, кто упомянут в этой книге, живы и продолжают активно работать. Герман Калькар приехал в США и преподает биохимию в Гарвардском медицинском училище, а Джон Кендрью и Макс Перутц остались в Кембридже, где продолжают рентгеноструктурные исследования белков, за которые в 1962 году получили Нобелевскую премию по химии. Лоуренс Брэгг, перебравшись в 1954 году в Лондон, где он стал директором Королевского института, сохранил свой живой интерес к структуре белков. Хью Хаксли, проведя несколько лет в Лондоне, снова вернулся в Кембридж, где исследует механизм сокращения мышцы. Фрэнсис Крик, проработав год в Бруклине, тоже вернулся в Кембридж, чтобы изучать сущность и механизм действия генетического кода, — в этой области он последние десятилетия считается ведущим специалистом мира. Морис Уилкинс еще несколько л ет продолжал исследование ДНК, пока вместе со своими сотрудниками не установил окончательно, что основные признаки двойной спирали были найдены верно. Потом, сделав важный вклад в изучение структуры рибонуклеиновой кислоты, он изменил направление своих исследований и занялся строением и деятельностью нервной системы, Питер Полинг сейчас живет в Лондоне и преподает химию в Юниверсити-колледже, Его отец, недавно оставивший преподавание в Калифорнийском технологическом институте, сейчас занимается строением атомного ядра и теоретической структурной химией. Моя сестра, проведя много лет на Востоке, живет со своим мужем-издателем и тремя детьми в Вашингтоне, [c.128]

Некая новая функция также может быть развита на основе предшествующих белков в совершенно новом функциональном направлении [7541. Как видно из табл. 9.4, сериновая протеаза является прототипом функциональной единицы, которая неоднократно использовалась при развитии сложных физиологических систем. Другой распространенный пример —белки актин и миозин, которые широко распространены в подвижных клетках и их содержимом [755, 756]. У более высокоразвитых организмов актин-миозиновыми системами осуществляются такие различные функции, как сокращение мышц, освобождение соединений-переносчиков в нервной системе, амебовидное движение белых кровяных телец и закупорка поврежденных кровяных сосудов путем создания сгустка. Кроме того, в некоторых биологических процессах, когда должна стабилизироваться или изменяться фэрма клеток, используется свойство актина образовывать самые разнообразные структуры за счет обратимой полимеризации [757]. [c.283]

Аминокислоты входят в состав белков, которые служа г питательными веществами, регулируют обмен веществ, способствуют поглощению кислорода, играют важную роль в фушощонировании нервной системы, являются механической основой мышечной ткани, участвуют в передаче генетической информации и т.д. [c.236]

Синтез РНК связан с количеством транспортной т-РНК, т. е. РНК переносящей аминокислоты. Если концентрация молекул т-РНК, не имеющих нагрузки, возрастает, то синтез РНК задерживается. Действие этого поразительного механизма уже само по себе указывает на постоянную пространственную близость всех деталей аппарата, синтезирующего белок. В действительности так оно и есть, ведь синтез белка протекает в рибосомах, т. е. в организованных частицах клетки. Число структур, образуемых мембранами, не исчерпывается, конечно, митохондриями и рибосомами. Ядро клетки, лизосомы, аппарат Гольджи и другие органел-лы также построены из мембран они же послужили и материалом для создания нейронов — элементов нервной системы, в том числе и мозга, выполняющего высшие кодовые функции. [c.395]

Виндаус выделил витамин Bi в чистом виде [6] и в 1932 г. установил его эмпирическую формулу С12Н ig0N4S l2-HjO. Витамин Bj имеет важное значение для животного организма. Он входит в состав фермента карбокси-лазы, катализирующего реакции декарбоксилирования пировиноградной кислоты и других а-кетокислот. При недостатке тиамина в организме происходит накопление пировиноградной кислоты — продукта обмена углеводов, что нарушает нормальную функцию нервной системы и вызывает заболевание полиневритом (бери-бери). Тиамин излечивает эту болезнь. Кроме того, дифосфат тиамина входит в состав многих других ферментов в качестве кофермента, связанного с апоферментом — белком. Сюда относятся и ферменты, катализирующие реакции обмена углеводов типа альдоль-ных конденсаций и др. Витамин Bj связан также с функцией органов кроветворения, участвует в обмене воды, углеводов, жиров и минеральннх солей [7, 8, 9, 101. Витамином В богаты дрожжи (пивные и пекарские) и злаки, не очищенные от отрубей. Ржаной, а также пшеничный цельный хлеб, крупы (в особенности гречневая) являются для человека основным источником витамина Bj. [c.64]

По длине пептидных цепей гормоны гипофиза значительно различаются между собой. Некоторые из них относятся к белкам среднего молекулярного веса. Например, гормон роста человека имеет мол. вес. 21 500 и характеризуется высокой специфичностью гормоны роста из других источников не могут его заменять. Гормон, стимулирующий функцию щитовидной железы (тиреотропии, ТТГ), представляет собой гликопротеид с мол. весом 28 000. С другой стороны, гормоны нейрогипофиза (задней доли гипофиза) вазопрессии и окситоцин являются простыми пептидами, построенными всего лишь из 9 аминокислотных остатков (собственно, из восьми, если считать цистин одной аминокислотой рис. 2-2). Как указывает уже само название, нейрогипофиз состоит из нервной ткани, секреторная функция которой находится под непосредственным контролем центральной нервной системы. Вазопрессии является основным фактором, регулирующим объем циркулирующей крови и артериальное давление на уровень секреции этого гормона оказывает влияние стресс. Окситоцин действует на гладкие мышцы матки при родах, а также служит триггером лактации. Выделение молока из молочных желез в определенной мере зависит от сосательных движений младенца, под влиянием которых происходит рефлекторное высвобождение окситоцина в кровоток. [c.321]

Трофические факторы исключительно важны для образования и выживания нервной системы. Они могут быть белками,, ионами (Са +, Ма+, К+ или др.), нейромедиаторами или гормонами. Наилучшим образом изучен фактор роста нерва (N0 ) — белок, стимулирующий рост нейритов в ганглии, активирующий ферменты (например, тирозингидроксилазу) и необходимый для выживания симпатической нервной системы. [c.349]

К. легко доступен для гащеварит. протеиназ уже в нативном состоянии, в то время как все глобулярные белки приобретают это св-во при денатурации. При частичном протеолизе К., происходящем при ассимиляции молока новорожденными, образуются физиологически активные пептиды, регулирующие такие важные ф-ции, как пищеварительную, кровоснабжение мозга, активность центр, нервной системы и др. [c.284]

Физиол. действие Т. многообразно. У человека и высших животных он усиливает энергетич. обмен ( в т.ч. поглощение Oj тканями, увеличение теплопродукции), влияет на рост и диффереицировку ткаией, стимулирует сердечную деятельность, повьпиает возбудимость нервной системы. У земноводных и нек-рых костистых рыб стимулирует метаморфоз. В основе механизма физиол. действия Т. лежит его взаимод. со специфич. рецепторами клеточйых ядер и регулирующее влияние на процессы синтеза РНК и белка. [c.590]

Поиск нейронспецифических белков, связанных с генетическими нервными заболеваниями, очень сложен, однако перспективен. Примером является белок Pel Duarte (специфический белок мозга), наличие которого связывают с заболеванием шизофренией [12]. Все возрастающее число специфических компонентов нервной системы открываютс помощью иммунологических методов. Так как их функция неизвестна, они обозначаются символами NS1, NS2, L1 и т. д. (NS — антиген нервной системы). Применение техники моноклональных антител ведет к открытию антигенов клеточной поверхности, специфичных для различных типов клеток нервной системы. Таким способом обнаружен фактор адгезии нейрональных клеток (N- AM), который, по-видимому, играет важную роль в развитии нервной системы [13]. Мы вернемся к этому в следующей главе. Установлено, что мозг экспрессирует 30 ООО генов, продукты которых все еще ждут исследования. [c.315]

Производные индола играют жизненно важную роль в основном обмене. Незаменимая аминокислота — триптофан входит в состав большинства белков как часть полипептидной цепи дрожжевого фермента — спиртовой дегидрогеназы он участвует совместно с НАД+/НАДН в ферментативном восстановлении ацетальдегида до этилового спирта при этом происходит отщепление гидрид-иона и образование р-алкилидениндоленинийпкатиона (стр. 306). В организмах животных из триптофана образуются два родственных по химическому строению гормона. Один из них — серотонин, тесно связанный с деятельностью центральной нервной системы, регулирует перистальтику и выделение желудочного сока, второй — мелатонин участвует в контроле смены дневного и ночного ритма физиологических функций. р-Индолилуксусной кислоте, которая [c.284]

Самыми примитивными многоклеточными животными являются губки (Рог1 ега). У них отсутствует дифференциация на ткани, однако имеется несколько специализированных видов клеток. Тело губок образовано неподвижными клетками, которые всасывают воду через поры и извлекают из нее необходимые питательные вещества. Внутри тела губок имеются амебоциты, функционирующие согласованно и образующие спикулы (иглы) из углекислого кальция, двуокиси кремния или из белка спонгииа (рис. 1-10). Элементы нервной системы у губок, по-видимому, отсутствуют. [c.50]

Ангиотензин II - октапептидный тканевый гормон, входит в качестве центрального действующего элемента в ферментную ренин-ангиотензино-вую систему, в которой осуществляется его биогенез и распад. Ангиотензин II - самый мощный из известных прессорных агентов в системе крово-Ьбращения. Он стимулирует сужение периферических артериол по всему организму и тем самым повышение артериального давления. Помимо этого ангиотензин II активизирует секрецию ряда гормонов (главным образом альдостерона), влияет на работу сердца, печени, центрального и периферического отделов нервной системы, а также вызывает ряд других откликов в организме млекопитающих. Его биохимический предшественник - ангиотензин I, образуется, согласно приведенной ниже схеме, из глобулярного белка крови ангиотензиногена при действии протеолитиче-ского фермента ренина. [c.269]

Среди белков миелина идентифицированы три фермента с неизвестной функцией (2,3-сАМР-фосфодиэстераза, холестеролэстераза и протеинкиназа). Миелин центральной нервной системы содержит три белка, отличающиеся по растворимости (табл. 4.4). [c.108]

Мы уже сталкивались с примерами использования природных токсинов в качестве инструментов для исследования ключевых нейрохимических механизмов или для выделения важных молекул нервной системы (см. с. 146). Здесь приводится еще один пример такой технологии . Регуляторные N-белки являются мишенью действия ряда бактериальных экзотоксинов. Как уже указывалось на с. 52 и на рис. 9,14,6, токсин холеры поддерживает постоянную активность аденилатциклазы путем активирования Ns. Механизм этого эффекта основан на ADP-рибози-лировании, т. е. переносе ADP-рибозы с NAD на а-субъединицу Ni. Следствием такой ковалентной модификации является диссоциация Ns на субъединицы, причем субъединицей, взаимодействующей с аденилатциклазой, на стадии активации фермента является as. В интактном Ns-комплексе этому препятствует -субъединица, и именно выделение as при диссоциации Ns и приводит к активации аденилатциклазы. [c.279]

Физиологически рецепторы функционируют как регуляторные белки. Число, сродство и активность рецепторов находятся под контролем различных механизмов регуляции. Они также являются местом действия многочисленных экзогенных эффекторов, а именно лекарств и токсинов. Некоторые заболевания нервной системы имеют рецепторную природу (миастения и, возможно, шизофрения). Некоторые, так называемые рецепторы, особенно участки связывания лекарств, могут быть в действительности регуляторными связывающими центрами или субъединицами истинных комплексов нейромедиатор — рецептор. Таким образом, мягкие транквилизаторы, бенздиазепины и барбитураты, которые усиливают ингибиторное действие GABA-эргических нейронов, по-видимому, действуют путем стимуляции связывания GABA с ее рецептором. [c.300]

Са2+-кальмодулин выполняет регуляторные функции либо непосредственно как аллостерический регулятор отдельных белков, либо опосредованно через действие на Са2+-кальмодулинза-висимые протеинкиназы, которых особенно много в мозге (0,3% общего белка мозга). Наличие кальмодулина легко может быть подтверждено биохимическим анализом с использованием нейролептических препаратов, например хлорпромазина, который ингибирует действие Са +, опосредованное кальмодулином.. Целый ряд лекарств, включая некоторые местные анестетики, действуют аналогичным образом. При их применении в медицине остается неясным, сопровождается ли их терапевтическое действие побочными эффектами в нервной системе, а также там, где Са2+-кальмодулин играет основную роль in vivo. [c.314]

Белок 14-3-2 имеется, видимо, только в нейронах центральной нервной системы [Ю]. Это — димер, состоящий из двух полипептидных цепей с М 39 ООО его обнаруживают с помощью иммунофлуоресценции у млекопитающих и птиц. Функция этого белка неизвестна однако недавно была обнаружена энолазная активность в его высокоочищенных препаратах. [c.315]

Хайден обратил внимание на белок S-100, концентрация которого в определенной области мозга четко возрастала вО время обучения. Уже долгое время S-100 известен как нейрон-специфичный белок, в еще более высокой концентрации он был найден в глиальных клетках [16]. Название этого белка произошло благодаря его способности растворяться в 100%-ном по насыщению растворе сульфата аммония. Это маленький М 24 000), очень кислый, слабо антигенный белок, преимущественно находящийся в мозге (его концентрация в мозге в. 100 000 раз превышает содержание в других тканях), в основном в белом веществе особенно высока его концентрация в мозжечке. Он также присутствует в периферической нервной системе. Если антисыворотка крысы против S-100 вводится в мозг животного, его способность к обучению значительно уменьшается (рис. 11.9) [17]. [c.344]

Небольше известно и о пластичности зрелой нервной системы, о привыкании и условных рефлексах, об обучаемости и памяти. Кроме всего прочего, синапс обсуждается как участок пластичности. Обучаемость не зависит от синтеза ДНК, но сопряжена с синтезом РНК и белков. Долговременная и кратковременная память различаются в экспериментах с использованием антибиотиков только в случае долговременной памяти необходим синтез белка. Подобным образом, антисыворотка против S-100 и некоторые белки, специфичные для мозга, блокируют способность к обучению. Нет специальных молекул памяти в основном белковый синтез обеспечивает обычный рост нервной клетки или ее синапсов, активированных при обучении., Из всех нейромедиаторов только катехоламины и ацетилхолин (но не серотонин) имеют отношение к обучаемости, причем гормон гипофиза АСТН в этой связи играет особую роль. [c.350]

Аналогичные причины лежат в основе и других мутантных проявлений. Однако еше не найдены гены, ответственные за мутации и их функции. Мы уже упоминали отсутствие специфического белка мозжечка Р-400 у мышей Staggerer и Nervous (гл. 10). Еще один важный момент анализа поведения заключается в том, что модель такого типа позволяет анализировать генетические причины ненормального поведения при заболеваниях нервной системы человека. Мы уже описали несколько наследственных заболеваний нервной системы человека (например, болезни липидного накопления типа заболевания Тея-—Сакса (гл. 2)) и уже можем предсказать, что многие заболевания, причины которых еще не выяснены (шизофрения, депрессия и т. д.), имеют генетическую природу. [c.364]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология