Заняття 16. Молекулярні механізми міжклітинної сигналізіції. Рецептори. Мехінізм дії гормонів - презентація

БИОХИМИЧЕСКИЕ БИОХИМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ РЕЦЕПЦИИ МЕХАНИЗМЫ РЕЦЕПЦИИ

И СИГНАЛИНГАИ СИГНАЛИНГА

Способы передачи сигналов от клетки к клеткеСпособы передачи сигналов от клетки к клеткеЧерез воздействие паракринных факторов, Через воздействие паракринных факторов,

взаимодействие клеток с внеклеточным матриксом, взаимодействие клеток с внеклеточным матриксом, через межклеточные контактычерез межклеточные контакты

Передача информации в клетку осуществляется при участии Передача информации в клетку осуществляется при участии особых гликопротеидных структур – рецепторов – узнающих, особых гликопротеидных структур – рецепторов – узнающих, связывающих сигнальные молекулы и передающие сигнал связывающих сигнальные молекулы и передающие сигнал внутрь клетки, обеспечивая его реализациювнутрь клетки, обеспечивая его реализацию

Общая схема передачи сигнала

рецептор

Промежуточные участникиЭффекторный

белок

сигнал

ответ

Типы клеточных рецепторовКанал-связанные рецепторы

Фермент –ассоциированные рецепторы

G-протеин-связанные или метаботропные рецепторы

Внутриклеточные рецепторы

Типы клеточных рецепторов

РецепторыРецепторы

- - белки, занимающие в клетке стратегически белки, занимающие в клетке стратегически важное положениеважное положение

Значение рецепцииЗначение рецепции – в усилении сигнала (либо – в усилении сигнала (либо через геном, либо через вторичные через геном, либо через вторичные мессенджеры)мессенджеры)

Свойства рецепторовСвойства рецепторов::

Высокое сродство к связываемому гормонуВысокое сродство к связываемому гормону

Высокая избирательность лигандного сродстваВысокая избирательность лигандного сродства

Ограниченная связывающая емкостьОграниченная связывающая емкость

Специфичность тканевой локализацииСпецифичность тканевой локализации

Обратимость действияОбратимость действия

Усиление сигнала при его проведении

Ряд биологически активных веществ проникают в клетку и связываются с Ряд биологически активных веществ проникают в клетку и связываются с ядерными рецепторами, влияя на синтез РНКядерными рецепторами, влияя на синтез РНК

Биологически активные Биологически активные стероиды связываются стероиды связываются с рецепторами в с рецепторами в цитозоле, цитозоле, образовавшийся образовавшийся комплекс комплекс транспортируется в транспортируется в ядро, где связывается с ядро, где связывается с ДНК и регулирует ДНК и регулирует синтез РНКсинтез РНК

медиатор

рецептор

G-белок

Эффекторный белок

Вторичный посредник

Эффекторные белки

Изменение метаболизма клетки

Эффекторный путь активации G-протеин-связанных или метаботропных рецепторов

GG-белки (тримеры) диссоциируют на две -белки (тримеры) диссоциируют на две составляющих части, когда составляющих части, когда

активируются в сигнальных цепочкахактивируются в сигнальных цепочках

Внутриклеточные посредники (вторичные Внутриклеточные посредники (вторичные мессенджеры), опосредующие активацию мессенджеры), опосредующие активацию адренергических и холинергических рецепторов на адренергических и холинергических рецепторов на эффекторных клетках висцеральных органов:эффекторных клетках висцеральных органов:

1.циклическая аденозинмонофосфорная каслота 1.циклическая аденозинмонофосфорная каслота ((цАМФцАМФ, cAMP, cAMP).).

2.циклическая гуанозинмонофосфорная кислота 2.циклическая гуанозинмонофосфорная кислота ((цГМФцГМФ, cGMP, cGMP))

3.инозитолтрифосфат (3.инозитолтрифосфат (IP3IP3))

44.диацилглицерол .диацилглицерол ((DAGDAG))

5.5.ион Са2+ион Са2+

6. Оксид азота 6. Оксид азота (NO)(NO)

77. Сероводород (. Сероводород (H2S)H2S)

И др.И др.

Аденилатциклазная системаАденилатциклазная система

Образование и распад одного из вторичных посредников – цАМФ

Протеинкиназа А регулирует активность множества белков

Бета2-адренорецептор в гладкой мышце сосудов

Альфа2-адренорецептор

norepinephrin

Са Са

Расслабление гладкой мышцы Сокращение гладкой мышцы

Внутриклеточный цАМФ может Внутриклеточный цАМФ может активировать транскрипцию геновактивировать транскрипцию генов

АКАР – молекулярные структуры, определяющие локализацию цАМФ-зависимой РКА в

эффекторной клетке

Семейство аденозиновых рецепторов в ЦНС – пример кооперативного действия

на активность аденилатциклазы

Передача сигнала через цГМФПередача сигнала через цГМФ

I. цГМФ активирует протеинкиназу G

II. протеинкиназа G активирует фосфатазу легких цепей миозина

III. фосфатаза легких цепей миозина дефосфорилирует легкие цепи миозина

IV. миозин теряет сократительную активность

V. мышца расслабляется

Три типа гуанилатциклаз, которые синтезируют цГМФ

NO-синтаза

NO синтезируется в клетках гладких мышц и стимулирует их расслабление, активируя

гуанилатциклазу

Виагра – структурный аналог цГМФ

цГМФ

Фермент фосфодиэстераза разрушает цГМФ и вызывается сокращение сосудовВиагра ингибирует фосфодиэстеразу, концентрация цГМФ остается высокой, сосуды расслабляются

Фосфоинозитидный каскадФосфоинозитидный каскад

Вторичные посредники DAG и IP3

Биологические эффекты кальция реализуются через Биологические эффекты кальция реализуются через активацию специфического белка - кальмодулинаактивацию специфического белка - кальмодулина

Внутриклеточный механизм реализации процесса активации альфа1-адренорецептора и М1-М3-М5-холинорецепторов

Увеличение концентрации

цитозольного Са и сокращение гладкой

мышцы

• Сигнальный путь через тирозинкиназные Сигнальный путь через тирозинкиназные рецепторы (ростовые факторы рецепторы (ростовые факторы FGF, EGF, FGF, EGF, PDGF, NGF, PDGF, NGF, инсулин-подобные ростовые инсулин-подобные ростовые факторы и т.д.)факторы и т.д.)

Примеры рецепторных Примеры рецепторных тирозинкиназтирозинкиназ

Ингибиторы рецепторных тирозинкиназ – противораковые препараты

Пересечение сигнальных путей, на примере сигналинга Пересечение сигнальных путей, на примере сигналинга от тирозинкиназных и G-белок -связанных рецепторов. от тирозинкиназных и G-белок -связанных рецепторов.

Их общая роль в стимуляции выхода ионов Ca из Их общая роль в стимуляции выхода ионов Ca из внутриклеточных деповнутриклеточных депо

Трансдукция сигнала через тирозинкиназные Трансдукция сигнала через тирозинкиназные рецепторы (каскад участников сигналинга: рецепторы (каскад участников сигналинга:

паракринный фактор, рецептор, адапторные молекулы, паракринный фактор, рецептор, адапторные молекулы, MAP-киназы, транскрипционные факторы)MAP-киназы, транскрипционные факторы)

Белки сигналинга – 20% всех клеточных белковБелки сигналинга – 20% всех клеточных белков