Механизм ингибирования Са-АТФазы саркоплазматического ретикулума мелиттином

• Автор: Маст, Наталия Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 150 с. : ил.

В году было высказано предположение о существование кальциевого насоса, регулирующего концентрацию свободного кальция внутри мышечной клетки за счет энергии, выделяющейся в ходе гидролиза АТФ , i, . В ряде работ было показано, что СР скелетных мышц представляет собой систему замкнутых цистерн и трубочек, пронизывающих саркоплазму в непосредственной близости от миофибрилл. Контакт между терминальными цистернами СР и сарколеммой осуществляется при участии трубочек Тсистемы, представляющих собой впячивания сарколеммы. Терминальные цистерны соединены с Ттрубочками белком, который виден на электронных микрофотографиях и называется белком соединительных ножек i, i . Комплекс Ттрубочек с двумя прилегающими цистернами получил название триад 8ао е а. С помощью метода дифференциального центрифугирования или центрифугирования в градиенте плотности сахарозы микросомальную фракцию скелетных мышц можно разделить на мембраны терминальных цистерн и продолговатых трубочек ЯозетЫаН ег а. Исследование белкового состава полученных фракций, аккумуляции и выброса кальция подтвердило, что терминальные цистерны отвечают за хранение и выброс Са , а продолговатые трубочки за его аккумуляцию ЯозетЫаи е а1. МагЮпоБ, . Терминальные цистерны содержат Са2каналы, которые в ответ на деполяризацию сарколеммы, распространяющуюся внутрь мышечного волокна по трубочкам Тсистемы, обеспечивают быстрый выброс Са2 в цитоплазму, где его концентрация повышается до 6 М. Это приводит к образованию актомиозинового комплекса и сокращению мышцы Магопоь, . Основной функцией продолговатых трубочек, богатых СаАТФазой, является АТФ зависимая аккумуляция Са2 внутрь СР, что приводит к снижению его концентрации в цитоплазме до 8 М и расслаблению мышцы МаТопоБ, пез, . Структура волокна скелетной мышцы представлена на рисунке 1. И. 2. Состав мембран саркоплазматического ретикулума. Исследования мембран саркоплазматического ретикулума показали, что они являются гетерогенными как по составу белков, так и по составу липидов МасЬеппап е а. Таса е а. Мембраны СР содержат 0, мг липида на 1 мг белка, что составляет 0 молей фосфолипидов на моль СаАТФазы. Около поверхности мембран приходится на липиды, остальная часть мембранной поверхности занята белковыми компонентами пб, . Рис 1. Структура волокна скелетной мышцы. Волокно состоит из ряда миофибрилл и окружено сарколеммой. Каждая фибрилла оплетена мембранами саркоплазматического ретикулума и пронизана трубочками Гсистемы, открывающимися наружу волокна. ГЛИКОГСН. Остальную часть липидов составляют нейтральные жиры, в основном, холестерин, и небольшое количество триглицеридов . Около жирных кислот, входящих в состав мембранных фосфолипидов, являются ненасыщенными, из них около нолиненасыщенные i , . Фосфолипиды мембран СР асимметрично локализованы в бислое. С использованием флуоресцентных меток было установлено, что около фосфатидилэтаноламина расположено на внешней стороне мембраны и лишь этого фосфолипида находится на внутренней поверхности, а фосфатидилсерин, недоступный для флуоресцентных меток, локализован преимущественно на внутренней поверхности мембран СР. Количество фосфатидилхолина по обе стороны мембраны примерно одинаково, а сфингомиелин находится, главным образом, на внутренней поверхности мембран ретикулума V, v, . Обработка саркоплазматического ретикулума фосфолипазами или экстракция липидов детергентами приводит к обратимой инактивации СаАТФазы Рэкер, . Степень восстановления функциональных свойств фермента зависит от структуры и физического состояния фосфолипидов v, iv, . Для восстановления активности СаАТФазы необходимо, чтобы с одной молекулой фермента было связано около молекул фосфолипидов i, Ii, , эти липиды относятся к аннулярным липидам СР. Активность СаАТФазы можно восстановить, используя не только фосфолипиды, но и различные неионные детергенты v, iv, , поэтому было высказано предположение, что липиды необходимы для создания гидрофобного окружения СаАТФазы. Однако лигшды играют не только структурную, но и регуляторную роль.