Связывание - ацетилхолин
Cтраница 1
Связывание ацетилхолина с мускариновыми рецепторами сопровождается увеличением концентрации циклических нуклеотидов, а взаимодействие с никотиновыми рецепторами приводит к открытию ионных каналов и соответственно изменению ионной проницаемости постсинаптической мембраны. Как следствие происходит деполяризация клеточной мембраны за счет быстрого входа ионов натрия, что в конечном итоге ведет к возбуждению мышечной клетки. Следовательно, биологическая функция никотинового ацетил-холи ново го рецептора заключается в изменении ионной проницаемости постсинаптической мембраны в ответ на связывание ацетилхолина. После этого ацетилхолин гидролизуется ацетилхолинэсте-разой до холина и рецептор переходит в исходное состояние. [1]
Участки связывания ацетилхолина рвеположеиы на ct - субъединицах, и с одной молекулой рецептора одновременно могут связаться две молекулы нейромедиатора. Все субъединицы белка гликозилированы: из общей молекулярной массы рецептора 285 000 - 290 000 около 20 000 приходится на углеводные остатки. В мембране электроплаксов ската рецептор в основном находится в димерной форме, образованной за счет дисульфидной связи между 6-субъединицами, причем по функциональной активности мономериая и димерная формы практически не отличаются. Ацетилхолиновый рецептор связан с белком молекулярной массы 43 000, с помощью которого ои закрепляется в цитоскелете постсинаптической мембраны. [2]
Как отмечалось выше, изучение-связывания показало, что связывание ацетилхолина с мемб-ранно-связанным рецептором кооперативно. Однако константы диссоциации на два порядка ниже ( 1 8 - 10 - 8), чем / Са, вычисленная. [4]
В известной степени это явление сходно с описанным нами феноменом связывания ацетилхолина. Это зависит во многих случаях от недостаточности механизмов, инакти-вирующих гистамин во внутренней среде и, по-видимому, в тканях. Можно считать доказанным, что отсутствие гистаминопексического эффекта или снижение активности диаминоксидазы приводит к значительному усилению действия гистамина на физиологические процессы, протекающие в организме. Организм становится как бы беззащитным к действию гистамина. По мере образования и поступления в кровь ничем не инактивируемый гистамин вызывает серию специфических реакций, нередко находящихся на грани между физиологией и патологией. Так, например, в ночные часы активность диаминоксидазы резко снижается, в то время как содержание гистамина в крови практически не меняется. Это ведет к относительной гистаминемии и, быть может, способствует засыпанию. Но при некоторых аллергических состояниях, например, при крапивнице, бронхиальной астме, эксудативном диатезе гистаминопексический эффект равен нулю, в то время как содержание гистамина в крови может оставаться в пределах физиологической нормы. [5]
Ацетилхолин взаимодействует с рецепторами, а также с холинэстера-зой; прозерин конкурирует за связывание ацетилхолина лишь с холин-эстеразой. Поскольку прозерин - конкурентный ингибитор, то при повышении концентрации ацетилхолина действие его на холинэстеразу уменьшается. Фармакологический эффект прозерина ( усиление парасимпатических реакций) при введении ацетилхолина не уменьшится. Сам прозерин вызывает накопление в синапсе ацетилхолина, который беспрепятственно действует на рецепторы. Дополнительное введение ацетилхолина, возможно, высвободит холинэстеразу, но не уменьшит концентрацию ацетилхолина и возбуждение рецепторов. [6]
Таким образом, эритроциты представляют депо ацетилхолина, постоянно пополняющееся и непрерывно освобождающееся. При некоторых состояниях организма динамическое равновесие между связыванием ацетилхолина эритроцитами и его переходом в свободную форму может нарушаться. В одних случаях способность эритроцитов связывать ацетилхолин, поступающий во внутреннюю среду, увеличивается, в других - уменьшается. Точно так же в одних условиях повышается выход ацетилхолина из эритроцитов, что приводит к увеличению холинергической активности крови, в других - освобождение медиатора уменьшается, вследствие чего наступает ее снижение. [7]
 |
Общая схема процессов, происходящих в нервно-мышечном соединении при участии ацетилхолина я ацеталхолшювого рецептора. А-ацетилхолин. R-ацетилхолиновый рецептор в постсинаптаческой мембране. [8] |
Каждый из этих четырех полипептидов кодируется отдельным геном, хотя все четыре во многом сходны по последовательности аминокислот, что говорит о происхождении их генов от общего гена-предшественника. Два из пяти полипептидов пентамера-а-цепи-идентичны и образуют места связывания ацетилхолина. Две молекулы ацетилхолина присоединяются к пентамерному комплексу со слабой кооператив-ностью и вызывают информационное изменение, приводящее к открытию канала. [9]
Связывание ацетилхолина с мускариновыми рецепторами сопровождается увеличением концентрации циклических нуклеотидов, а взаимодействие с никотиновыми рецепторами приводит к открытию ионных каналов и соответственно изменению ионной проницаемости постсинаптической мембраны. Как следствие происходит деполяризация клеточной мембраны за счет быстрого входа ионов натрия, что в конечном итоге ведет к возбуждению мышечной клетки. Следовательно, биологическая функция никотинового ацетил-холи ново го рецептора заключается в изменении ионной проницаемости постсинаптической мембраны в ответ на связывание ацетилхолина. После этого ацетилхолин гидролизуется ацетилхолинэсте-разой до холина и рецептор переходит в исходное состояние. [10]
Эти последние рецепторы получили свое название от ядовитого алкалоида мускарина, содержащегося в некоторых грибах, например в мухоморах, и находятся в парасимпатической нервной системе, регулирующей, в частности, работу сердца и пищеварительного тракта. Атропин блокирует действие ацетилхолина на мускариновые рецепторы. Этот нейромедиатор замедляет работу сердца и стимулирует перистальтику кишечника; таким образом, атропин оказывает противоположное действие, поскольку он блокирует рецепторы, предотвращающие связывание ацетилхолина. [11]
Нервная деятельность ( особенно высшая) является результатом процессов, происходящих в синапсах. С морфологической точки зрения, это те места, где контактируют две нервные клетки и где происходит передача возбуждения ( с помощью медиаторов) от одной клетки к другой. Каждый тип синапса использует только определенный тип медиатора: холинергические синапсы - аце-тилхолин, адренергические - катехоламины. Ацетилхолин синтезируется вблизи пресинаптического окончания аксона путем переноса ацетильной группы от ацетил - КоА на холин при участии фермента холинацетилтрансферазы: ацетил - КоА холин - ацетилхолин HS-KoA. Образовавшийся ацетилхолин попадает в синаптические пузырьки. Его высвобождение из пузырьков происходит порциями в ответ на возбуждение, передаваемое от аксона. После освобождения в синаптическую щель ацетилхолин взаимодействует с рецепторами на постсинаптической мембране. Они бывают двух типов: мускарино-вые и никотиновые, т.е. активируются соответственно мускарином и никотином. Связывание ацетилхолина с никотиновыми рецепторами приводит к изменению конформации рецепторов, которое передается аденилатциклазе, локализованной в постсинаптической мембране. Запуск аденилатциклазного механизма приводит к фосфорили-рованию белков натриевых и калиевых каналов и увеличению проницаемости мембраны для натрия и калия. В постсинаптической мембране возникает потенциал действия. Мускариновые рецепторы действуют по гуанилатциклазному механизму. После диссоциации ацетилхолина из комплекса с рецептором он разрушается под действием ацетилхолинэстеразы. Ацетилхолинэстераза связана с наружной стороной постсинаптической мембраны. В среднем на каждый ацетил-холиновый рецептор приходится одна молекула фермента. [12]
Страницы: 1