Кальмодулин
Cтраница 2
 |
Каскадный механизм регуляции процесса гликогенолиза. [16] |
Как отмечалось выше, следует помнить, что активность киназы фосфорилазы b регулируется не только путем фосфорилирования-дефосфорилирования, но она также активируется ионами кальция. Это происходит за счет взаимодействия фермента с Са2 - связы-вающим белком кальмодулином, который участвует во многих видах воздействия кальция на клетку. [17]
 |
Схема активации фосфорилазы. [18] |
Избыточное количество цАМФ разрушается под действием фосфодиэсте-разы. Для активации растворимой фосфодиэстеразы кроме ионов кальция необходим специальный кальций-связывающий белок - кальмодулин. [19]
Однако при гидролизе фосфо-диэстеразой сАМР разрушается. Эти наблюдения указывают на то, что активность фосфодиэстеразы стимулируется ионами Са2, действие которых опосредовано кальмодулином. Это согласуется с известным фактом, что кальмодулин представляет собой Са2 - связывающий белок. [20]
Этот эффект обусловлен связыванием ионов Са2 со специфическим Са2 - связывающим белком, называемым калъмодулином. Комплекс Са2 1 -кальмодулин присоединяется к фос-фодиэстеразе и активирует ее. Кальмодулин представляет собой недавно открытый Са2 - связывающий белок, широко распространенный во всем животном мире. Почти у всех видов животных кальмодулин имеет одну и ту же аминокислотную последовательность, т.е. в эволюционном смысле это один из наиболее древних и в высшей степени консервативных животных белков. Концентрация ионов Са2 в цитозоле регулирует многие функции клетки; в силу этого ионы Са2, подобно сАМР, играют важную регуляторную роль как вторичный посредник. [22]
В большинстве случаев Са2 как своеобразный мессенджер влияет на клеточные процессы не непосредственно, а в основном через активацию им внутриклеточного рецептора - белка кальмо-дулина. Этот белок был впервые обнаружен в тканях мозга американским исследователем В. Позднее кальмодулин был найден практически во всех растительных и животных тканях. Кальмодулин - очень кислый белок ( рН 3 9 - 4 3) благодаря тому, что около 30 % входящих в его состав остатков приходится на долю аспарагиновой и глутаминовой кислот. [23]
Кальмодулин принято считать универсальным белковым модулятором. Число известных ферментов, подверженных его активирующему действию, довольно велико и продолжает расти. Показано, что кальмодулин, связывая Са2, претерпевает конформационные изменения, приобретая основное свойство - активировать фермент - мишень. [24]
Сборка тубулина ингибируется ионами кальция при участии кальм-одулина. Далее, кальмодулин играет специфическую роль при регуляции секреции нейромедиатора из нервного окончания - это также Са2 - зависимый процесс ( гл. Очень высокая концентрация кальмодулина в мозге ( 10 мкмоль / л), а также необычно высокая консервативность аминокислотной последовательности при эволюции указывают на значимость этого белка. Кроме участия в функционировании нейронов, кальмодулин работает как медиатор кальциевой регуляции аденилат-циклазы, фосфодиэстеразы, фосфорплазы, киназы и фосфорили-рования многочисленных мембранных белков. [25]
Однако при гидролизе фосфо-диэстеразой сАМР разрушается. Эти наблюдения указывают на то, что активность фосфодиэстеразы стимулируется ионами Са2, действие которых опосредовано кальмодулином. Это согласуется с известным фактом, что кальмодулин представляет собой Са2 - связывающий белок. [26]
 |
Типичный простагландин ( Е2 и тромбоксан ( В2, образующиеся из арахидоно-вой кислоты ( разд.. [27] |
Предполагается также, что в качестве модуляторов и даже внутриклеточных посредников действия некоторых гормонов функционируют ионы Са2 и цито-плазматический Са2 - связывающий белок кальмодулин. При действии некоторых гормонов концентрация ионов Са2 возрастает. Ионы Са24 влияют на многие виды внутриклеточной активности, вероятно, посредством связывания с кальмодулином, который стимулирует фосфодиэстеразу и различные протеинкиназы, участвующие в углеводном обмене, мышечном сокращении и механизмах внутриклеточного мембранного транспорта. [28]
 |
Образование активного комплекса фермент - кальмодулин - Са2.| Доменная структура. [29] |
Из множества ферментов, регулируемых Са2, следует отметить протеин-киназы С, фосфорилирующие растворимые белки цитозоля, фосфодиэстера-зы и аденилатциклазы, которые, в свою очередь, являются регуляторами процессов фосфорилирования белков. Связь Са2 с гормонами очевидна, так как при его дефиците действие гормонов прекращается. В приведенном выше примере фосфорилирования фосфорилазы Ь и перевода ее в активную форму существенную роль играет Са2 - кальмодулин. [30]
Страницы: 1 2 3