химический каталог




Биохимия. Том 3

Автор Л.Страйер

аталитическая с регуляторной

субЛлдиница субъединицей

Рис. 35.6. сАМР активирует протеин-киназу, вызывая диссоциацию комплекса регуляторных и каталитических субъединиц фермента.

35.6. Циклический AMP - эволюционно древний сигнал голодания

Как было описано выше (разд. 28.6), сАМР оказывает регуляторное действие на клетки бактерий, у которых он стимулирует транскрипцию определенных генов. Очевидно, что сАМР как вещество-регулятор имеет длинную эволюционную историю. У бактерий сАМР служит сигналом голодания. Появление сАМР свидетельствует об отстут-ствии глюкозы и ведет к синтезу ферментов, необходимых для использования других источников энергии. В некоторых клетках млекопитающих, таких, как клетки печени и мышц, сАМР сохраняет свою древнюю функцию сигнала голодания, но при этом действие сАМР направлено на стимуляцию протеинкиназы, а не на усиление транскрипции определенных генов. Еще одно важное различие состоит в том, что у высших организмов сАМР стал вторым посредником, участвуя во внутриклеточных, а не внеклеточных коммуникативных связях.

Почему в ходе эволюции сАМР превратился во второго посредника? Представляется, что здесь сыграли роль три фактора.

1. сАМР образуется из повсеместно присутствующего АТР в ходе несложной реакции, протекающей за счет энергии последующего гидролиза пирофосфата.

2. Будучи производным вещества, занимающего центральное положение в метаболических превращениях, сам сАМР стоит в стороне от основных путей метаболизма. сАМР используется только как интегратор обмена веществ и не является ни предшественником в процессах биосинтеза, ни промежуточным продуктом в энергетическом обмене. Вследствие этого концентрация сАМР может регулироваться однозначно. Более того, сАМР стабилен, если не подвергается действию специфической фосфоди-эстеразы.

3. сАМР обладает достаточным количеством функциональных групп, которые обеспечивают прочное и специфическое связывание с рецепторными белками (например, с регуляторной субъединицей про-теинкиназы мышц) и развитие соответствующих аллостерических эффектов.

Важно отметить, что использование сАМР как второго посредника приводит к значительному усилению гормонального сигнала. Так, многие гормоны в крови присутствуют в концентрациях порядка 10-10 М. В стимулированных клетках-мишенях концентрация сАМР намного выше, так как каждая активированная молекула аденилатциклазы синтезирует много молекул сАМР. Фосфо-рилирование множества молекул белка молекулой протеинкиназы, активированной сАМР, представляет собой еще один этап усиления гормонального сигнала. Каскад

ферментативных реакций, регулирующих обмен гликогена, служит примером того, как малые стимулы могут вызвать значительные изменения метаболизма клетки.

35.7. Холерный токсин стимулирует аденилаткиназу, ингибируя GTP-азную активность G-белка

Непосредственное участие сАМР в патологических процессах было четко установлено при холере. Возбудителем этого потенциально смертельного заболевания является Vibrio cholerae - грам-отрицательная бактерия с одним жгутиком, с помощью которого она движется. Основное клиническое проявление холеры - сильнейший понос (диарея). В течение нескольких часов организм может потерять несколько литров жидкости, и если потерю жидкости не возместить, то развивается шок и наступает смерть. Диарея обусловлена не прямым действием бактерии, а бактериальным токсином. Холерный токсин (называемый также холерагеном) повышает активность адени-латциклазы в слизистой тонких кишок, которая в свою очередь повышает содержание сАМР в клетках, причем до исключительно высокого уровня. Последнее стимулирует активный транспорт ионов в кишечном эпителии, вследствие чего резко возрастает выход Na+ и воды в полость кишечника.

Холерный токсин - белок массой 87 кДа; он состоит из A1 и А2-пептидов, соединенных дисульфидным мостиком, и пяти В-пептидов. Токсин проникает в клетку путем взаимодействия с ганглиозидом GM1 (разд. 20.7) на ее поверхности. Этот богатый углеводами сфинголипид узнают В-цепи токсина. Попав в клетку, А1-субъединица (23 кДа) ковалентно модифицирует G-белок, регулирующий активность аденилатциклазы. В частности, А1-субъединица токсина катализирует перенос ADP-рибозы от NAD на боковую цепь аргинина G-белка (рис. 35.8). Это ADP-рибозилирование блокирует GTP-азную активность G-белка. Другими словами, модифицированный G-белок лишается встроенного в него устройства для инактивации аденилатциклазы (см. рис. 35.5). По существу, G-белок оказывается стабилизированным в GTP-форме, а аде-нилатциклаза - в непрерывно активированном состоянии, несмотря на отсутствие гормона. Аналогичный эффект можно получить in vitro путем добавления к немодифи-цированному G-белку гуанилилимидоди-фосфата - негидролизуемого аналога GTP.

Этот аналог, подобно GTP, активирует G-белок, но не способен превращаться в GDP. Связывание гуанилилимидодифосфата с не-модифицированным G-белком так же активирует аденилатциклазу, как связывание GTP G-белком, утратившим GТРазную активность. Действие холерного токс

страница 135
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193

Скачать книгу "Биохимия. Том 3" (2.99Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
ручки на двери межкомнатные купить
ремонт холодильника Samsung RT2ASDSW
где курсы модельеров в москве
кресла для туалетного столика

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(04.12.2016)