Трансдуцин

Cтраница 1

Схема тич. изображение палочки сетчатки. 1 - диск. 2-наружный сегмент. 3-внутр. сегмент. 4-ядро. 5-пре-синаптич. окончание.| Промежут. этапы фотолиза и регенерации родопсина быка. Превращения, показанные волнистой линией, идут с поглощением кванта света. в скобках приведены А и, поглощения и время перехода ( при комнатной т-ре к послед, промежут. продукту. [1]

Трансдуцин с ГТФ активирует одну молекулу фосфоди-эстеразы, к-рая за время одного цикла разлагает ок. Уменьшение концентрации цГМФ приводит к закрытию натриевых цГМФ - регулируемых каналов, поток Ма уменьшается, мембрана гиперполяри-зуется. [2]

Трансдуцин, также называемый G-белком, удивительно похож на N-белки - описанные в гл. И трансдуцин, и N-белки состоят из трех полипептидных цепей ос, Р и у, и механизмы их действия, по-видимому, очень сходны. Подобие системы родопсин - трансдуцин - фосфодиэстераза и системы Jl-адренэргический рецептор - N-белок-аденилатцик - лаза так велико, что возможна, например, перекрестная рекомбинация ( замена) отдельных компонентов этих систем. В одном из таких экспериментов по реконструкции было показано, что трансдуцин способен передавать сигналы от - рецепторов к аденилатциклазе в клетках с недостаточным количеством N-белка. [3]

Согласно гипотезе Страйера, этот фермент активируется белком, названным трансдуцином. В темноте трансдуцин содержит связанный 3DP, который обменивается на GTP под действием обесцвеченного родопсина. Именно этот комплекс трансдуцин - GTP и активирует фосфодиэстеразу. [4]

Недавно Кюн показал, что светоактивированный родопсин ( идентичный метародопсину II) непосредственно взаимодействует с трансдуцином, образуя короткоживущий комплекс. Следовательно, запуск ферментативного каскада происходит непосредственно под действием активированного светом родопсина. Это свидетельствует о том, что активация каскада ферментов, участвующих в разложении cGMP, играет основную роль в процессах преобразования света. Менее ясно, как взаимосвязаны светозависимые изменения метаболизма cGMP и концентрации Са2 и что за механизм или вещество регулирует в конечном итоге светозависимую проницаемость клеточной мембраны палочек. [5]

Активируемая светом молекула родопсина - метародопсии II - образует специфический комплекс с находящимся в GDP-свя-занной форме трансдуцином ( первое звено в цепи усиления сигнала света) и катализирует обмен связанного с его ее-субъединицей GDP на GTP. GTP-Связаниая форма транедуцина имеет низкое сродство к фотоактивированному родопсину, в результате чего после обмена GDP на GTP комплекс быстро диссоциирует. Разница в аффинности двух форм траисдуцииа к родопсину дает возможность последнему совершать быстрый круговорот и активировать большое число молекул транедуцина. Субъединица транедуцина в GTP-связанной форме активирует yw / сло - СМР-зависимую фосфодиэстеразу ( ФДЭ), снижая ингибиторный эффект у-субъединицы фермента. Активирующее влияние а-субъединицы транедуцина на фосфодиэстеразу прекращается после гидролиза GTP. GDP-связанной формой ct - субъединицы, и молекулы транедуцина снова приобретают способность взаимодействовать с фотоактивированным родопсином. Отдельная сс-субъеди-ница с родопсином ие взаимодействует. Далее весь цикл повторяется. [6]

Мы не станем вдаваться здесь в химизм этих реакций, лишь отметим, что поначалу энергия кванта свега тратится на быструю изомеризацию хромофорной группы зрительного пигмента - родопсина, затем следуют темновые конформаци-онные перестройки, в конечном счете одна молекула метародопсина активизирует 500 - 1000 молекул трансдуцина. Описанное - лишь первый этап. Самое интересное, пожалуй, то, что кванты света запускают не только этот механизм, но и ( с задержкой) ферментативный каскад восстановления тем-нового состояния. [7]

Родопсин, испытавший превращение под действием света, уменьшает концентрацию цГМФ в каналах. Обесцвеченный родопсин активирует целый каскад ферментативных процессов, в котором важную роль играет белок трансдуцин. Усиление, таким образом, достигает 105 раз. Процесс является скоростным, он проходит за 1 мс. Для срабатывания каскада, по-видимому, существенны жидкостные свойства мембран палочек позвоночных. На рис. 14.24 показана схема молекулы родопсина в мембране диска. [10]

Оба типа - рецепторов стимулируют аденилатциклазу. Они отличаются участками распознавания лиганда R. Здесь, напротив, а регулирует в основном внутриклеточный уровень другого вторичного мессенджера - Са24 -, тогда как 2 не только не активирует аденилат-циклазу, но, по-видимому, и ингибирует ее. Белки обоих типов были выделены и очищены ( из печени, мозга и эритроцитов), была определена и их четвертичная структура. Они состоят из трех различных полипептидов, два из которых ( §, у) идентичны для обоих белков. N-Белки являются также центрами действия экзогенных факторов, таких, например, : как F - или бактериальные токсины холеры и коклюша ( о структуре и функции токсина холеры см. гл. R, N и С; видно, что медиатор или гормон вначале активирует N путем взаимодействия с рецептором. Активация N основана на замене GDP на GTP. Такое взаимодействие носит временный характер, поскольку N инактивирует сам себя путем расщепления связанного GTP под действием присущей ему ОТРазной активности. Еще раз интересно отметить сходство этого процесса с взаимодействием родопсина, трансдуцина и фосфодиэстеразы, обнаруженным в зрительном процессе ( гл. Такое сходство - это нечто большее, чем просто аналогия. [14]

Страницы: 1