27 июня 2011

Функция пептидов

J. D. Вагchas и соавт. (1978) определяют функцию пептидов как нейромодуляторную и предложили соответствующие критерии:

  1. Пептиды не действуют транссинаптически.

  2. Пептиды действуют только при определенной концентрации в физиологических жидкостях и если имеют доступ к месту возникновения потенциала действия.

  3. Эндогенные пептиды должны изменять нейрональную активность постоянным и предсказуемым образом в зависимости от концентрации.

  4. Экзогенные пептиды вызывают такой же эффект, как и соответствующие эндогенные пептиды.

  5. Пептиды должны обладать одним или более специфическими механизмами, посредством которых они изменяют возбудимость нейронов.

  6. Должны существовать механизмы инактивации, которые сходным образом объясняли бы длительность действия экзогенного и эндогенного вещества.

По сути дела, пептиды (а также аминокислоты, простагландины, пептидные гормоны) и являются тем звеном в единой системе нейрогуморальной регуляции активности головного мозга, которое лежит в основе долговременных адаптационных перестроек функций организма в постоянно изменяющихся условиях среды.

Важной предпосылкой для изучения механизма действия пептидов на молекулярном уровне является наличие данных о функциональной организации пептидной молекулы, т. е. о локализации тех группировок, в которых закодирована основная часть информации, необходимая для узнавания пептида соответствующим рецептором, образования с ним комплекса с последующим возникновением ответной реакции нейронов (в данном случае ВПСП или ТПСП).

В каждой молекуле физиологически активного олигопептида существуют минимальный специфический активный участок Гофмана и фрагменты, общие для различных олигопептидов, которые, согласно концепции Г. И. Чипенса с соавт. (1972), содержат информацию, необходимую для обеспечения специфичности взаимодействия с рецептором и возникновения ответной реакции. Присоединение общего фрагмента к специфическому активному участку данного пептида, например, у ангиотензина увеличивает его физиологическую активность в 1000 раз.

Можно с определенной уверенностью говорить об универсальной структурной организации целой группы пептидных гормонов, играющих важную роль в долговременном хранении информации в мозге. Существование последовательности аминокислот, общих для различных пептидов, позволяет предположить комплементарность участков сходного строения в рецепторах, если рассматривать рецептор как фосфолипопротеидный комплекс с фосфолипидным компонентом. В этом процессе участвуют, как правило, гуанидиновая группа аргинина и карбоксильная группа аминокислоты с остатком фосфорной кислоты и триметиламмониевой головки фосфолипида.

Результатом такого взаимодействия являются конформационные изменения фосфолипопротеидного комплекса рецептора, его перестройка и диссоциация комплекса с последующим изменением активности ферментных систем мембран и ионной проницаемости. Специфичность взаимодействия определяют протеидная часть рецептора и гофмановский специфический активный участок пептида.

Исследуя С и N-концевые последовательности аминокислот в молекулах ангиотензина II и вазопрессина, Г. И. Чипенс и соавт. (1972) установили, что первые определяют специфичность гормонрецепторного взаимодействия и содержат информацию, необходимую для узнавания и связывания гормона с рецептором, а вторые непосредственно вовлечены в процессы возникновения ответной реакции, обладая высокой внутренней активностью.

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

Читайте далее:



Транспорт пептидов

Многие из этих пептидов находятся в нервных окончаниях и транспортируются к синапсам с помощью аксоплазматического тока. Субклеточное распределение нейротензина, соматостатина, ангиотензина, субстанции Р, вазопрессина и окситоцина характеризуется их преимущественным связыванием с синаптосомами, выделенными из различных внегипоталамических образований головного мозга [Larner J., 1977; Kobayashi R. M. et al., 1977; Bury R. W. et al., 1977]. Это…

Продукты ферментативного расщепления вазопрессина и окситоцина со специфической последовательностью аминокислот вызывали деполяризацию идентифицированных нейронов гигантской улитки [Takeuchi H. et al., 1977] Тиреотропин-рилизинг-фактор (тиреолиберин) и рилизингфактор лютеинизирующего гормона (люлиберин), а также соматостатин уменьшали спонтанную импульсную активность нейронов коры головного мозга и мозжечка, ствола мозга и гипоталамуса у крыс при ионофоретическом введении. Эти пептидные гормоны уменьшали возбуждение…

Учитывая, что пептидные гормоны существенно изменяют уровень возбудимости нейронов и нейронных популяций в различных образованиях головного мозга, представляло значительный интерес установить зависимость между этими эффектами и влиянием пептидных гормонов на обучение, фиксацию и хранение информации в мозге животных и человека. Больше всего экспериментов проведено по изучению влияния на эти процессы АКТГ. Еще в 1969 г….

Влияние АКТГ на долговременную память также зависит от дозы и времени его введения. Так, по данным R. L. Cold и К. В. van Buskirk (1976), введенный в дозе 0,03—0,3 ME, он увеличивал время сохранения пассивного навыка избегания у крыс, а в дозе 3—10 ME вызывал ретроградную амнезию Стимулирующие эффекты АКТГ независимо от дозы проявлялись сильнее…

Сходное с АКТГ влияние на память и обучение животных оказывает α-меланоцитстимулирующий гормон, структура которого близка к отдельным фрагментам АКТГ: он ускоряет обучение [Paterson А. Т., 1975], значительно увеличивает время хранения закрепленных навыков активного и пассивного избегания электрошока у крыс и облегчает их воспроизведение [Веckwitt В. Е. et al, 1977]. Нужно отметить, что АКТГ, его отдельные…