24 июня 2011

Синтез S-100

Полагают [Moore B. W., 1973], что S-100 синтезируется преимущественно в астроцитах, олигодендроцитах. Однако некоторые исследователи обнаруживают его и в нейронах, где он присутствует главным образом в мембраносвязанной форме.

В настоящее время довольно подробно изучена динамика накопления S100 в онтогенезе в мозге разных животных. Так, у новорожденных морских свинок его уровень чрезвычайно высок, а его распределение по структурам мозга с самого начала сходно с таковым у взрослых особей. В то же время количество этого белка в мозге крыс и кроликов линейно возрастало с момента рождения до 3—4-й недели жизни и было параллельно общему созреванию мозга [Haglid К G. et al., 1977].

Однако раньше всего этот белок появляется, по-видимому, в мозге человека, где его можно обнаружить уже на 10—15-й неделе пренатальной жизни [Zuckerman J. E. et al., 1970].

Скорость синтеза S-100 в спинном мозге, мозжечке и среднем мозге обычно выше, чем в коре больших полушарий, где он обнаруживался лишь на 30-й неделе беременности. У кур на ранних этапах эмбриогенеза уровень белка S-100 в гиппокампе резко снижается, что обусловлено увеличением его включения в состав белков клеточных мембран [Клементьев Б. И. и др., 1975]. В изолированных ядрах нейронов 11-дневных эмбрионов кур белок S-100 стимулировал активность РНК-полимеразы и не изменял ее активности у взрослых птиц [Michetti F. et al., 1976]. Введение крысам на 17—18-й день беременности больших доз витамина А вызывало значительную задержку появления белка S100 в мозге, дифференцировки и созревания нервной ткани.

Такая временная задержка созревания мозга вела впоследствии к стойкому дефициту обучения и хранения вырабатываемых навыков у взрослых животных, несмотря на восстановление уровня содержания белка S100 в мозге этих животных до нормального [Vacca L. et al., 1977]. Таким образом, приведенные данные являются убедительным свидетельством очевидной связи между синтезом этого белка в мозге, функциональным созреванием мозга и, возможно, дифференцировкой его клеточных элементов.

Это хорошо прослеживается в экспериментах с культурой ткани. Так, в монослойной культуре глиальной ткани синтез белка S-100 совпадал по времени с образованием обширных межклеточных контактов, предшествуя началу стационарной фазы роста и деления клеток. Увеличение синтеза S-100 (индуцируемое образованием межклеточных контактов) коррелировало с избирательным накоплением специфической мРНК при одновременном снижении истинного синтеза других белков [Labourdette G. et al., 1977].

Данные о связывании белка S-100 со специфическими рецепторами, изменении его конформационных свойств в присутствии ионов Са++ и изменении проницаемости мембраны для моновалентных катионов позволили предположить, что белок S100 непосредственно участвует в синаптической передаче. Подтверждением этому служит исследование V. Neuhoff с соавт. (1975), в котором обнаружено усиление включения меченых предшественников ряда нейромедиаторов в белок S-100.


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



Чрезвычайно важным, по мнению G. Ungar, является соблюдение временного интервала между инъекцией мозгового экстракта доноров и проверкой навыка у реципиента, между временем последнего сеанса обучения и получением мозгового экстракта, которое должно составлять, по мнению автора, соответственно не менее 10 и 6 дней. Характерно, что химический перенос вырабатываемого навыка наблюдался и в том случае, когда животных-реципиентов…

Образование новых белков

Основной вопрос, который возникает при изучении роли низкомолекулярных пептидов в формировании и хранении специфических типов поведения — образуются ли в этом случае совершенно новые белки или они имеются и до обучения, но в количествах, недостаточных для проявления специфической функции данного пептида? Некоторые придерживаются именно последней точки зрения [Дергачев В. В., 1977; Shashoua V. E., 1977]….

Белки головного мозга в соответствии с их функциями подразделяют на структурные, регуляторные (ферменты, гормоны) и рецепторные, локализующиеся преимущественно в области синаптических мембран. Такое деление в известной степени условно, поскольку один и тот же белок может участвовать в различных процессах. Основные данные о структуре и функциях нейроспецифических белков головного мозга были получены в течение последних 15—18…

Изменения синтеза белка S-100, которые происходят при сенсорной стимуляции и запоминании вырабатываемых навыков, описаны Н. Hyden [Hyden H., 1977, 1979]. Так, при обучении крыс получать пищу непредпочитаемой лапой он наблюдал избирательное накопление белка в гиппокампе через 4 дня после обучения, причем этот процесс сопровождался нарастанием уровня ионов Са++. Параллельно отмечалось повышение включения 14С-лейцина в высокомолекулярные…

В отличие от S-100 и других кислых белков, белок 14-3-2, выделенный впервые из мозга быка [Grasso A. et al, 1969], локализуется исключительно в нейронах. Его относительная молекулярная масса составляет 46 000—50 000. Интересно, что он обнаружен в мозге всех млекопитающих. Предполагается, что этот белок является основным компонентом растворимых белков в синаптосомах (Grasso A. et al.,…