АМФ и процессы фосфорилирования

Значительная роль отводится АМФ и процессам фосфорилирования в возникновении таких феноменов, как гетеросинаптическое облегчение и транссинаптическая индукция синтеза ферментов, участвующих в синтезе белков и обмене медиаторов в нейронах [Perumal A. S. et al., 1975]. Причем процессы фосфорилирования мембранных и рецепторных белков опосредованы активацией системы накопления внутриклеточного АМФ и сопровождаются облегчением синаптической передачи [Aleman V. et al., 1974; Bloom F. E., 1979].

Следует отметить, что синтез РНК и белков может регулироваться в нейронах путем изменения концентрации внутриклеточного калия, поскольку цАМФ повышает проницаемость мембраны для ионов К⁺. В эффектах циклических мононуклеотидов большая роль принадлежит ионам кальция, которые рядом авторов рассматриваются в качестве вторичного посредника, опосредующего эффекты нейромедиаторов и пептидных гормонов на мембрану нейронов. Действительно, ионы кальция регулируют активность практически всех ферментативных систем нервной клетки (протеинкиназы, фосфорилазы В, пируваткиназы, липаз и фосфолипаз, ферментов, участвующих в окислительновосстановительных процессах).

Они также активируют сократительные системы цитоплазматических и мембранных белков, изменяя конформацию тубулина, спектрина, актомиозина и тропомиозиновых белков, повышая таким образом проницаемость синаптической мембраны для ионов К+, снижая для ионов Na⁺ и регулируя высвобождение как белковопептидных гормонов, так и нейромедиаторов из пресинаптических окончаний. Но особенно велика роль ионов кальция в регуляции уровня циклических мононуклеотидов, которые, в свою очередь, изменяют метаболизм внутриклеточного кальция. В общем виде взаимоотношения ионов кальция с циклическими мононуклеотидами можно представить в следующем виде:

I. Циклические мононуклеотиды регулируют клеточный метаболизм кальция:

• цАМФ и цГМФ усиливают высвобождение ионизированного Са⁺⁺ из эндоплазматического ретикулума и, возможно, из митохондрий;
• влияние цАМФ и цГМФ на мембранный транспорт Са⁺⁺ в некоторых случаях включает обратимое фосфорилирование или дефосфорилирование мембранных белков и фосфолипидов.

II. Ионы кальция регулируют метаболизм циклических 3,5АМФ и ГМФ:

• ионы Са⁺⁺, присутствующие в цитоплазме, тормозят аденилатциклазу и в большинстве случаев гуанилатциклазу. Для активации этих ферментов нейромедиаторам и белковопептидным гормонам необходимы значительные количества внеклеточного Са⁺⁺;
• ионы Са⁺⁺ активируют фосфодиэстеразу в большинстве тканей, в том числе и в ткани мозга.

III. Взаимодействие ионов Са⁺⁺ с цАМФ и цГМФ на эффекторном участке мембраны:

• контроль регуляции активности протеинкиназы и фосфопротеинфосфатазы, которые активируются циклическими мононуклеотидами.

IV. Не связанные с ионами Са⁺⁺ эффекты цАМФ и цГМФ:

• активация фосфорилирования белков;
• регуляция мембранной проницаемости для воды и ионов;
• регуляция фосфорилирования белков на рибосомах;
• возможное влияние на синтез информационных макромолекул (ДНК и РНК).

«Нейрохимические и функциональные основы долговременной памяти»,
Ю.С. Бродкин, Ю.В. Зайцев

Химическая идентификация некоторых рецепторных участков

Химическая идентификация некоторых рецепторных участков, в частности тех, в состав которых входят гликопротеины с детерминантной углеводной группой, основана на использовании антисывороток, которые позволяют выявить антигенные свойства молекулярных комплексов, выделенных из клеточной поверхности (например, из фракции синаптических мембран). Таким путем была выделена целая группа антигенов с белковой структурой, получивших название D1—D2—D3 и синаптина [Jacque С. М….