BioNow

Гуаниннуклеотидсвязывающие регуляторные белки, или G‑белки, ответственны за передачу сигналов множества гормонов или нейромедиаторов к разнообразным мишеням клетки. Соответствующие примеры приведены в табл. 9.3. Четыре G‑белка были очищены до гомогенного состояния и биохимически охарактеризованы: d, Gs, Gi и G0. Оказалось, что каждый из них имеет уникальные мишени или эффекторные белки. Gt активирует cGMP‑специфичную фосфодиэстеразу в наружных сегментах палочек сетчатки; Gs и Gi соответственно стимулируют и ингибируют аденилатциклазу и присутствуют во всех клетках; G0 представлен в большом количестве в клетках мозга и, по-видимому, ингибирует электрочувствительный Са2 +-канал в нейронах. Кроме того, почти несомненно имеются и другие, пока не выделенные G‑клетки. G‑белок Gp, вероятно, использует в качестве мишени фосфатидилинозитолспецифичную фосфолипазу С, которая инициирует быстрый распад фосфатидилинозитола в плазматической мембране и образование нескольких вторых посредников. Существует также G‑белок, обозначаемый Gp, выделенный из мембран плаценты человека, однако его функция неизвестна. Другой G‑белок, GK, по-видимому, открывает К+-специфичные каналы в сердечной мышце и других клетках; G‑белки участвуют также в регуляции экзоцитоза. В некоторых случаях какой-то один G‑белок внутри клетки может отвечать на связывание лиганда с одним из нескольких разных рецепторов. Такая ситуация скорее всего имеет место, например, для белка Gk из клеток ганглия Aplysia. Кроме того, G‑белки могут иметь больше одной мишени. В качестве примера можно привести белок Gt, который активирует как cGMP‑фосфоднэстеразу, так и фосфолипазу А2 в наружных сегментах палочек сетчатки быка. По-видимому, в этих процессах активации участвуют различные субъединицы Gt.

Все четыре выделенных белка являются а-гетеротримерами. Биохимический анализ и анализ последовательности кДНК указывают на значительное различие между субъединицами, на существование по меньшей мере двух разных /З-субъединиц, а также на различия между 7‑субъединицами. а-Субъединицы связывают GDP и обладают ОТРазной активностью при отсоединении от /37‑субъединич-ной пары. а-Субъединица также содержит сайт, по которому может происходить ADP‑рибозилирование бактериальными экзотоксинами. Gi, G0 и Gt модифицируются коклюшным токсином, a Gs и Gt – холерным токсином. Эта ковалентная модификация блокирует фосфорилирование G‑белка и служит одним из тестов на участие G‑белков в качестве интермедиатов в клеточных ответах. Заметим, что модификации холерным и коклюшным токсинами оказывают существенно разные эффекты. Модификация холерным токсином приводит к непрерывной активации Gs в присутствии АТР, а коклюшный разъединяет Gi, G0, Gt и рецептор, необходимый для их активации.

G‑белки могут стимулироваться в отсутствие гормона при добавлении в цитозоль негидролизуемого аналога GTP – GTP7S, который связывается а-субъединицей. Это служит вторым тестом на участие G‑белков в физиологическом ответе. Стимулировать G‑белок может и добавление фторида; по-видимому, при этом образуется фторалюминатный комплекс со следовыми количествами алюминия. Этот ион, A14, связывается с комплексом G‑белок/ GDP и активирует его, по-видимому, так же, как аналог 7‑фосфата GTP.

Все G‑белки прочно связаны с плазматической мембраной, за исключением трансдуцина, который in vitro может легко отсоединяться от мембраны. По крайней мере в двух случаях – для Gi и Go – было показано, что для прочного прикрепления а-субъединиц к мембране необходимо присутствие 07‑пары. Ни одна из субъединиц не является трансмембранным белком. Однако по меньшей мере в некоторых случаях а-субъединица ацилирована и может присоединяться к мембране с помощью ковалентно связанной жирной кислоты. Присоединение к рецептору гормона или нейромедиатора ускоряет быстрый обмен GDP, связанного с а-субъединицей, с GTP. G‑белок отсоединяется от рецептора, и в конечном счете а-субъединица отсоединяется от /37‑пары. G‑белок или отсоединившиеся а-либо /37‑субъединицы диффундируют в плоскости мембраны или через цитоплазму к мишени. Способы связывания субъединиц G‑белка с мембраной и с их партнерами-мишенями или рецептором точно не известны. Однако установлено, что после отсоединения а- и 07‑субъединицы могут обладать разными функциями; так, в случае трансдуцина-а был выделен из родопсинсвязан-ной системы, где он присутствует в относительном избытке. Установлено, что G‑белки повсеместно используются для передачи информации о том, что рецептор занят, на специфическую внутриклеточную систему амплификации сигнала. По-видимому, в будущем будут обнаружены другие G‑белки и достигнуты новые успехи в определении их специфичности, особенно в случае, когда одна клетка содержит разные G‑белки.

Гель-фильтрация
ГЕЛЬ-ФИЛЬТРАЦИЯ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТОДА. Привычное название "гель-фильтрация" для хроматографического метода фракционирования молекул по их размерам можно сохранить и в случае хроматографии при высоком давлении, где среди используемых жестких пористых матриц главную роль играет силикагель. Иногда используют и такие назван ...

Закон гомологических рядов в наследственной изменчивости и его значение
Вавилов сформулировал закон гомологических рядов наследственной изменчивости: 1) генетически близкие виды и роды характеризуются сходными рядами наследственной изменчивости с такой правильностью, что, зная ряд форм в пределах одного вида, можно предвидеть существование параллельных форм у других видов и родов. Чем ближе генетически расп ...

Карты хромосом. Пример их построения
Карта хромосом - план расположения генов в хромосоме. Гены расположены в хромосомах в линейной последовательности на определенных расстояниях друг от друга. Явление торможения кроссинговера на одном участке кроссинговером на другом получило название интерференции. Чем меньше будет расстояние, разделяющее три гена, тем больше интерферен ...