21 июня 2011

Нейромедиаторы

Нейромедиаторы или гормоны активируют или тормозят чувствительную к нему аденилатциклазу, регуляторная субъединпца которой располагается на постсинаптической мембране нейрона, что приводит к изменению уровня циклических мононуклеотидов. Вновь синтезированный мононуклеотид активирует зависимые от цАМФ или ГМФ протеинкиназы, которые присутствуют также в постсинаптической мембране. Данные ферменты катализируют фосфорилирование субстратного белка, в частности регуляторных белков адренергических и холинергических рецепторов, которые, в свою очередь, контролируют проницаемость постсинаптической мембраны для моно и двухвалентных катионов [Gordon A. S. et al., 1977].

Таким образом, фосфорилирование этих белков ведет к увеличению ионной проницаемости, активации электрогенного ионного насоса с последующим снижением трансмембранного ПСП.

Существует также ферментативный механизм, заканчивающий эту последовательность событий на постсинаптической мембране. Он включает фосфодиэстеразу, которая гидролизует цАМФ и фосфопротеинфосфатазу. Последняя возвращает структурный белок мембраны в нефосфорилированную форму [Roskoski R. et al., 1977], что ведет к блокаде постсинаптического потенциала.

В настоящее время прямую связь между процессами деполяризации и реполяризации и уровнем циклических мононуклеотидов можно считать твердо установленной, так как последний повышается при электрической стимуляции пресинаптического входа под влиянием нейромедиаторов, гормонов и деполяризующих агентов (батрахотоксина, вератридина, уабаина) и, наоборот, снижается метаболическими ингибиторами (цианидом, азидом, 2,4-динитрофенолом, малонатом), а также специфическими антагонистами нейромедиаторов и пептидных гормонов [Greengard P., 1976].

J. Krivanek (1977) в исследованиях in vivo установил прямую зависимость между содержанием цАМФ и фосфорилазы А, с одной стороны, и уровнем деполяризации нейронов коры больших полушарий крыс — с другой.

Необходимо отметить, что действие циклических мононуклеотидов не ограничивается их влиянием на проницаемость синаптических мембран. Известно, что фосфорилирование гистонов, являющихся эндогенными субстратами для протеинкиназ, может изменять синтез ДНК и усиливать, таким образом, процессы транскрипции и трансляции в нейронах [Greengard P., 1976].

В этой связи интересно отметить результаты исследований Y. H. Ehrlich с соавт. (1977), в которых установлено, что в процессе обучения крыс активному избеганию электрошока усиливается фосфорилирование двух специфических белков в мембранных фракциях, выделенных из хвостатого ядра и коры головного мозга (белки с относительной молекулярной массой 47 000 и 10 000—18 000).


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

Читайте далее:



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….

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…

Частный случай стимулирующего влияния серотонина и норадреналина на активацию аденилатциклазы в ЦНС и ее связь с функциями синапса подробно рассмотрен в исследованиях J. Prince с соавт. (1973) и R. Rodnight (1975). В целом, возможные варианты активации аденилатциклазы представлены на рисунке. Рис. 8. Возможные пути активации аденилатциклазы и влияние цАМФ на регуляцию метаболических процессов в нейроне….

Первоначально сложилось представление, что изменения синтеза циклических нуклеотидов (или других вторичных посредников, в частности таких, как простагландины) в нейронах лежат в основе кратковременных пластических изменений их функций. В пользу этого свидетельствовали факты, говорящие о том, что ингибиторы синтеза белка не влияли на спонтанную или вызванную активность идентифицированных нейронов апплизии, их поеттетаническое облегчение и синаптическую эффективность…

Известно, что все процессы ферментативного катализа в любой клетке находятся под постоянным контролем электростатического потенциала, генерируемого клеточной системой. Следовательно, его изменения, например, под влиянием синаптических воздействий будут изменять обмен веществ в клетке, влияя на внешние факторы (ионная сила, рН среды, температура), либо внутренние компоненты (специфические ферменты, мембранные белки) клеточной системы. Частный случай представляет рассмотрение водорастворимого…