Ранее мы указывали, что в возникновении постсинаптического потенциала нейрона и транссинаптической индукции синтеза ферментов значительная роль принадлежит цАМФ и усилению фосфорилирования мембранных, синаптических и ядерных белков в ходе обучения. Эти изменения сохраняются в течение длительного времени после прекращения стимуляции. Так, кратковременное помещение крыс или мышей в новую среду сопровождается усилением фосфорилирования белков в синаптических мембранах коры мозга и полосатого тела [Ehrlich J. H. et al., 1977].
Этот эффект сохраняется в течение 24 ч после окончания эксперимента. V. Aleman с соавт. (1974) показал, что стимуляция нейронов верхнего шейного ганглия у крыс усиливает процессы фосфорилирования, опосредованные активацией аденилатциклазы.
Максимальные активность протеинкиназы и уровень фосфорилирования белков в нервных окончаниях наблюдаются соответственно через 10 и 40 мин после окончания стимуляции. Характерно, что эти процессы сопровождались облегчением синаптической передачи.
Роль цАМФ не ограничивается только участием в регуляции синтеза мембранных и цитоплазматических белков. В настоящее время имеются прямые доказательства участия цАМФ в структурной перестройке белковых макромолекул синаптических мембран [Конев С. В. и др., 1975]. В частности, добавление in vitro цАМФ к изолированным синаптосомам из коры головного мозга быка сопровождалось снижением триптофановой флюоресценции и изменением спектральных характеристик белков, что указывает на уменьшение полярности гидрофобного окружения распределенных в мембране триптофанилов, представляющих естественные зонды, чувствительные к изменениям конформации белка и белоклипидным взаимодействием.
Снижение молярной эллиптичности мембранных белков, которая отражает модификацию их вторичной структуры, свидетельствует об относительном уменьшении α-спирализированных участков. Степень быстрых конформационных перестроек мембран зависела от дозы цАМФ. Характерно, что цАМФ инициировала генерализованные перестройки структуры белков, которые подчинялись принципам кооперативного взаимодействия.
Генерализованный характер конформационных превращений белковых макромолекул при синаптической активации происходит параллельно с увеличением интенсивности синтеза всех белков нейрона, функционально необходимых в данный момент для активности.
Так, введение крысам эзерина или ареколина, активирующих холинергические синапсы в ЦНС и способствующих более длительному хранению выработанных навыков, увеличивало включение 14С-глицина в белки всех исследованных функций [Елаев Н. Р., 1975].
Данный эффект, несомненно, свидетельствует об общей активации синтеза белка в нейронах под влиянием синаптических воздействий, причем усилению синтеза белка в нейронах коры больших полушарий предшествовала интенсификация синтеза РНК [Елаев Н. Р., 1975]. Вполне логичным является предположение P. Greengard (1979), что усиление процессов фосфорилирования белков является универсальным конечным механизмом ответа, вызываемого нейромедиаторами, гормонами и пептидами.
«Нейрохимические и функциональные основы долговременной памяти»,
Ю.С. Бродкин, Ю.В. Зайцев