Реферати » Реферати по біології » Атф індуковане зміна внутрішньоклітинної концентрації кальцію в нейронах неокортексу щурів

Атф індуковане зміна внутрішньоклітинної концентрації кальцію в нейронах неокортексу щурів

метод (58), що дозволяє одночасно вимірювати [Ca2 +] i і вихід Са2 + назовні на одиночних клітинах. Дослідження, проведені за допомогою даного методу на нейронах молюска і секреторних клітинах, показали, що активність Са2 + насоса плазмалемми контролюється безпосередньо [Ca2 +] i: збільшення концентрації цитоплазматичного кальцію активує Са2 + насос (58). В нейронах молюска близько 40% іонів кальцію, що входять в клітину у відповідь на деполяризацію мембрани, виводиться з нейрона вже під час фази наростання [Ca2 +] i, відбиваючи таким чином активацію кальцієвого насоса плазмалемми збільшенням концентрації цитозольного Са2 + (58).

Кальцієвий насос ЕПР. У багатьох еукаріотичних клітинах, поряд з Са2 + насосом плазмалемми, існує кальцієвий насос сарко (ендо) плазматичного ретикулума (SERCA). Нині описано принаймні 3 різних ізоформи SERCA-насосів в клітинах ссавців. SERCA1-підтип зосереджений виключно в швидких скелетних м'язах, SERCA2-насоси широко поширені в інших тканинах. Значимість
SERCA3-насосів менш зрозуміла (13). Білки SERCA2-насосів розділяються на дві різні ізоформи: SERCA2а, характерні для кардіоміоцитів і гладких м'язів, і SERCA2b, характерні для тканин мозку. Передбачається, що насоси SERCA різними способами регулюються цитоплазматичної і інтралюмінального концентраціями Са2 +: Збільшення [Ca2 +] i активує захоплення іонів кальцію в
ЕР, в той час як збільшення вільного кальцію всередині ЕР інгібує насоси SERCA (12) . Насоси SERCA ефективно і селективно блокуються тапсигаргина в наномолярного концентраціях (37) і мікромолярних концентраціями ціклопіазоновой кислоти. Однак, тапсигаргина викликає також блокаду потенціал - керованих кальцієвих каналів плазмалемми, як це показано на клітинах коркового шару наднирників і на сенсорних нейронах
(Shmigol et al., 1995), тому його слід використовувати з певною обережністю .

5 Кальцієві обмінники

Додатковим механізмом, відповідальним за виведення іонів кальцію з цитоплазми, є натрій-кальцієвий обмінник, який виводить Са2 +, використовуючи енергію натрієвого електрохімічного градієнта. Наявність Na + -
Са2 + обмінника було показано в різних типах збудливих і незбудливих клітин; в клітинах нервової системи він був виявлений в кінці 60-х років (9).
В нейронах молюска, поміщених в середу з пониженим натрієм (тобто із зворотним натрієвих градієнтом), спостерігалося збільшення [Ca2 +] i, що є результатом роботи обмінника в інвертованій формі. Однак, вклад Na + - Са2 + обмінника в регуляцію [Ca2 +] i в нейронах ссавців досі не оцінений. У деяких роботах було показано, що обмінник приймає незначну участь у видаленні цитоплазматичного Са2 +, в той час як в інших роботах представлені дані про те, що обмінник відіграє істотну роль перенесення Са2 + через мембрану (57).

6 Са2 +-зв'язуючим органели

Крім швидкого зв'язування цитозольного Са2 + внутрішньоклітинними Са2 + - зв'язують білками, іони кальцію, що потрапляють в цитозоль, можуть акумулюватися апаратом Гольджи або клітинним ядром, захоплюватися мітохондріальними Са2 + депо, що мають достатньо невисоку спорідненість до Са2 +, або швидкими депо, пов'язаними з ЕР або СР, мають високу спорідненість до
Са2 +. Однак якщо [Ca2 +] i перевищує 0,5 мкмоль / л, спостерігається істотне перерозподіл [Ca2 +] i в область мітохондрій. Буферні системи мітохондрій беруть участь у видаленні надлишкового Са2 + з цитоплазми в клітинах кишечника, деяких типах нервових клітин (59) і в секреторних клітинах після підвищення [Ca2 +] i, стимульованого агоністами. Зв'язування кальцію мітохондріями забезпечується активністю систем, розташованих на внутрішній мітохондріальній мембрані. Са2 + надходить в мітохондрії по електрохімічного градієнту; різниця потенціалів, що забезпечує транспорт кальцію, створюється перенесенням електронів під час клітинного дихання і пов'язаного з ним переносом протонів. Перенесення електронів по дихальної ланцюга є основним механізмом, що забезпечує енергетику транспорту кальцію. Придушення дихального ланцюга карбоніл-ціанід-м-хлорофеніл-гідразонного (СРСР) ефективно блокує акумуляцію кальцію мітохондріями (41).

2 Вплив АТФ на кальцієвий гомеостаз

Останні дослідження показали, що АТФ займає міцне місце в ряду нейромедіаторів центральної та периферичної нервової систем (Burnstock
1990). Не викликає сумніву, що АТФ є не тільки найважливішим внутрішньоклітинним метаболітом, але і служить важливим об'єктом міжклітинної взаємодії.

1 Будова і властивості АТФ

АТФ (див. Рис.1) являє собою нуклеотид і як всякий нуклеотид складається з трьох компонентів: азотистого підстави, цукру пентози і фосфату . В якості азотистого підстави в нуклеотидах присутні похідні пурину і піримідину. Фосфати з'єднані в поліфосфатного ланцюг, кількість яких у природних нуклеотидах не перевищує трьох. Однак синтезовані нуклеотиди, містять лінійні ланцюга з більш ніж 3-х фосфатів, приміром аденозінтетра-і аденозінпентафосфати.
Назви нуклеотидів, що містять як цукру рибозу, складаються з назви відповідного нуклеозиду, приставки, що позначає кількість фосфатних груп у нуклеотиді і слова фосфат. Для найбільш поширених нуклеотидів прийняті скорочені назви, наприклад АТФ для аденозинтрифосфату, ГТФ - для гуанозінтріфосфата, ІМФ - інозінмонофосфата.

В області нейтральних значень pH нуклеїнові підстави і рибоза в розчині не заряджені (Мартін, Маріам, 1982). Нуклеотиди, через наявність фосфатів, являють собою сильні кислоти. АТФ містить чотири ВІН групи, здатні до іонізації, три з яких мають pKa нижче 3, а pKa четвертій - 6,5 (Ленинджер, 1976). Таким чином, при pH 7,4 переважна більшість молекул АТФ представляють собою четирехзарядние аніони АТФ4-, крім того, в розчині присутня невелика кількість АТФ3-.


2 Номенклатура і субклассіфікація пуринорецепторов.

Перший поділ пуринорецепторов на Р1 і Р2 типи грунтувалося на наступному критерії: нуклеозиди такі як аденозин активували Р1 пурінорецептори, в той час як АТФ стимулювала Р2 пурінорецептори, а метилксантини (кофеїн, теофілін) є селективними антагоністами Р1 пуринорецепторов. Також Р1 пурінорецептори пов'язані з аденілатциклази, а активація Р2 пуринорецепторов може призводити до вироблення простогландинов
(Burnstock 1978).

3 Р1 пурінорецептори.

У 1979 році (Van Calker et al 1979) показали, що аденозинові, Р1 - пурінорецептори можна поділити на дві групи. Рецептори однієї з них володіли дуже високою спорідненістю до аденозину (константа дисоціації Кd = 3 -
10 нМ). При взаємодії аденозину з цією групою рецепторів спостерігалося пригнічення аденілатциклази і, отже, зменшувався рівень внутрішньоклітинного цАМФ. Цей клас рецепторів був названий А1-рецепторами (Ri рецептори по (Londos et al 1980)). Аденозинові рецептори, відносяться до другої групи, мали більш низьку спорідненість до аденозину (Кd комплексу аденозину з рецептором 5-10 мкМ). Активація цього типу рецепторів приводила до стимуляції аценілатціклази. Ці рецептори Ван Колкер назвав А2-рецепторами (Ra рецептори по (Londos et al 1980)). Були виявлені також і потужні антагоністи для А1 - R-N6-Фенілізопропіладенозін (R-PIA). Для А2 сильнішим антагоністом був 5'-N-етілкарбоксамідаденозін (NЕСА). Також існують роботи, в яких описуються аденозинові рецептори, не пов'язані з аденілатциклази ці пурінорецептори було запропоновано назвати А3
(Ribeiro and Sebastiao 1986). Передумовою до поділу А2 пуринорецепторов на А2А і А2b підтипи стало відкриття різного спорідненості NECA до Р1 пурінорецептори, - високого в стріатумі (А2А) і низького в фібробластах
(А2b) (Bruns et al 1986).

4 Р2 пурінорецептори

Накопичені фармакологічні докази, якось: тип відповіді, порядок активності агоністів, десенситизация, що викликається АТФ та її структурними аналогами, послужили основою для першого субделенія Р2 пуринорецепторов. В
1985 Бернсток і Кеннеді (10) вказали на неоднорідність популяції Р2-пуринорецепторов. Цей висновок був зроблений виходячи з того, що в деяких тканинах (наприклад поздовжня м'яз сліпої кишки) АТФ викликав розслаблення гладких м'язів, а в інших (м'язова стінка сечового міхура) - скорочення.
Перший підтип рецепторів був позначений як Р2у, а другий - Р2х. Для Р2х пуринорецепторов найбільш активним агоністом був (, (-метилен АТФ ((, (-Матфей), а для Р2у - 2 - метилтіо АТФ (2-МеSАТP). Оскільки порядок активності лігандів може залежати від швидкості їх гідролізу до неактивних сполук, яка може значно відрізнятися в залежності від тканини, більш чітким доказом для підрозділи Р2 - рецепторів на підтипи служить наявність селективних блокаторів. Зараз відомі селективні антагоністи як для
Р2х, так і Р2у-рецепторів для Р2х - ( , (-Матвій (десенсітізірующее дія), арілазідамінопропіоніл АТФ (АНАПП3), пірідоксалфосфат-6-азофеніл-2 ', 4'дисульфідний кислота (PPADS), сурамин та інші; для Р2у пуринорецепторов - реактив блакитний 2, сурамин. У 1986 році Гордон (23) запропонував виділити з класу Р2 пуринорецепторов ще два підтипу Р2t і Р2z. Перший рецептор розташовується в тромбоцитах і управляє їх агрегацією. Він, на відміну від всіх інших підтипів P2 - рецепторів, активується АДФ, і блокується
АТФ. Р2z рецептори розташовані в огрядних клітках. В них АТФ в дуже великих концентраціях (> 100 мкМ), а точніше четирехзарядний аніон АТФ4-, викликав кальційзалежних секрецію гістаміну. Інші пуринові нуклеотиди, включаючи негідролізуемого аналоги АТФ, що не активували рецептор. Також був виявлений неселективний антагоніст даного типу рецепторів DIDS - аналог PPADS
(Soltoff et al 1993). У 1991 році O'Connor запропонував так званий нуклеотідний рецептор однаково чутливий як до АТФ, так і до УТФ, але не чутливий до 2 - MeSATP. Цей рецептор отримав позначення Р2u.
Можливим антагоністом даного рецептора є сурамин. Також було виявлено, що аденін дінуклеотід поліфосфати також присутні у фармакологічній периферії (Hoyle 1990). Hildermann (1991) індентіфіціровать сайт зв'язування для діаденозін тетрафосфат (Ap4A) в мозку щура, який отримав назву діпурінергіческого рецептора, а пізніше Р2d (Pintor et al 1993). Антагоністи даного виду пуринорецепторов поки не виявлені.
| Пурінорецептори |
| | |
| Р1 - пурінорецептори | | Р2 - пурінорецептори |
| | | | | | | | | | | |
| | | | | | | | | | | | | |

Сторінки: 1 2 3 4 5

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар