Гетерогенность обонятельной рецепции

• Автор: Бигдай, Елена Владимировна
• Шифр специальности: 03.00.13
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 264 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ КЛЕТОЧНОМОЛЕКУЛЯРНЫЕ ОСНОВЫ ОБОНЯТЕЛЬНОЙ ТРАНСДУКЦИИ

1.1.СТРОЕНИЕ ОРГАНА ОБОНЯНИЯ

1.2. СТРОЕНИЕ ОБОНЯТЕЛЬНЫХ КЛЕТОК.

1.3. МЕХАНИЗМЫ ОБОНЯТЕЛЬНОЙ ТРАНСДУКЦИИ.

1.3.1. Участие обонятельных рецепторных комплексов в рецепции одорантов.

1.3.2. Роль внутриклеточной сигнальной системы цАМФ в рецепции

одорантов

1.3.2.1. Роль аденилатциклазы в обонятельной рецепции.

1.3.3. Участие белка в рецепции одорантов.

1.3.4. Структура и функция циклонуклсотидзависимых Са2каналов в обонятельных клетках

1.3.5. Участие фосфоинозитидного пути передачи сигнала в обонятельных клетках.
1.3.5.1. Роль фосфолипазы С в обонятельной трансдукции
1.3.5.2. Участие протеинкиназы С в обонятельной трансдукции.
1.3.6.Роль тирозинкиназной сигнальной системы в обонятельной рецепции
1.4.ДВИГАТЕЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ ОБОНЯТЕЛЬНЫХ ЖГУТИКОВ
1.5. ВЛИЯНИЕ ОДОРАНТОВ НА МИТОХОНДРИАЛЬНОЕ ДЫХАНИЕ ОБОНЯТЕЛЬНЫХ КЛЕТОК
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.2. МЕТОДЫ ЛЮМИНЕСЦЕНТНОЙ МИКРОСКОПИИ
2.2.1.Флуоресцентный анализ мембраносвязанного кальция в
обонятельных клетках.
2.2.2. Флуоресцентный анализ клеточного дыхания обонятельных клеток
2.2.3. Конфокальная сканирующая иммунофлуоресцентная микроскопия
2.3. МЕТОД ПРИЖИЗНЕННОЙ ТЕЛЕВИЗИОННОЙ МИКРОСКОПИИ . . 1 2.4. ЭЛЕКТРООЛЬФАКТОГРАФИЯ.
2.5. МЕТОДИКА СТИМУЛЯЦИИ ОБОНЯТЕЛЬНОЙ ВЫСТИЛКИ
2.6. ФАРМАКОЛОГИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ.
3.1. Исследование компонентов внутриклеточных сигнальных систем обонятельных клеток, участвующих в рецепции различных одорантов
3.1.1. Исследование компонентов сигнальных систем,
участвующих в рецепции амилового спирта
3.1.2. Исследование компонентов сигнальных систем, участвующих в рецепции камфоры
3.1.3. Исследование компонентов сигнальных систем,
участвующих в рецепции цинеола
3.1.4. Исследование компонентов сигнальных систем
обонятельных клеток, участвующих в рецепции амилацетата.
3.1.5. Исследование компонентов сигнальных систем
обонятельных клеток, участвующих в рецепции ванилина
3.1.6. Исследование компонентов сигнальных систем обонятельных клеток, участвующих в рецепции аммиака
3.1.7. Исследование участия внутриклеточных сигнальных систем
обонятельных клеток в рецепции сероводорода.
3.2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОДОРАНТОВ НА
МИТОХОНДРИАЛЬНОЕ ДЫХАНИНЕ ОБОНЯТЕЛЬНЫХ КЛЕТОК
3.2.1. Исследование влияния амилового спирта на активность дыхательной цепи митохондрий обонятельных клеток
3.2.2. Исследование влияния камфоры на активность
дыхательной цепи митохондрий обонятельных клеток
3.2.3. Исследование влияния цинеола на активность дыхательной цепи
митохондрий обонятельных клеток
3.2.4. Исследование влияния амилацетата на активность дыхательной цепи митохондрий обонятельных клеток.
3.2.5. Исследование влияния ванилина на активность
дыхательной цепи митохондрий обонятельных клеток
3.2.6. Исследование влияния аммиака на активность дыхательной цепи митохондрий обонятельных клеток.
3.2.7. Исследование влияния сероводорода на активность дыхательной цепи митохондрий обонятельных клеток
3.3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ОДОРАНТОВ НА ДВИГАТЕЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ ОБОНЯТЕЛЬНЫХ ЖГУТИКОВ.
3.3.1. Энергетическое обеспечение двигательной активности обонятельных жгутиков.
3.3.2. Роль цитоскслета в движениях обонятельных жгутиков.
ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
4.1. Исследование внутриклеточных сигнальных систем обонятельных клеток, участвующих в рецепции амилового спирта, камфоры, цинеола, амилацетата и ванилина.
4.2. Исследование механизмов обонятельной трансдукции аммиака и сероводорода
4.3. Исследование влияния аммиака и сероводорода на активность дыхательной цепи митохондрий
4.4. Исследование влияния амилового спирта, камфоры, цинеола, амилацетата и ванилина на активность дыхательной цепи митохондрий обонятельных клеток.
4.5. Исследование влияния одорантов на двигательную активность обонятельных жгутиков.
4 ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Такой набор ультраструктур характерен для всех локомоторных ресничек и жгутиков и обеспечивает регуляцию их движений Винников, Бронштейн, Маига1и е а1. Согласно современной теории обоняния восприятие запахов различного качества начинается с взаимодействия молекулы пахучего вещества с мембранным рецептором , , . Анализ аминокислотной последовательности показывает, что обонятельные рецепторы принадлежат к первому семейству классу А рецепторов, сопряженных с белком, который включает в свой состав рецепторы к опсину и катехоламинам. Их называют также серпантинными рецепторами. Их полипептидная цепь 7 раз пронизывает мембрану и имеет внеклеточные и внутриклеточные петли. Лигандсвязывающий домен формируется внеклеточными петлями рецептора. Конформационные изменения, вызванные образованием лигандрецепторного комплекса, позволяют внутриклеточным петлям взаимодействовать и связываться с белком , . Обонятельные рецепторы кодируются мультигенным семейством, не имеющим себе равного по размерам и разнообразию. Ген обонятельного рецептора человека был впервые идентифицирован в году. Детально охарактеризовано несколько их кластеров, а у некоторых геномных областей полностью определена акминокислотиая последовательность. Вероятно, дупликации большого масштаба формируют существующий репертуар генов обонятельных рецепторов. Поэтому, повидимому, обонятельных рецепторов больше, чем всех других известных сопряженных с белком рецепторных молекул, вместе взятых, что согласуется с их способностью распознавать широкую область структурно разнообразных пахучих лигандов iv . Гены рецепторных молекул для одорантов обнаружены у насекомых, рыб, амфибий, птиц и млекопитающих, что говорит о том, что они имеют высокую степень гомологии и хорошо сохранились у всех видов ii , . Существует гипотеза, согласно которой область между вторым и шестым трансмембранными доменами обонятельного рецептора образует карман для связывания с лигандом. Семейство генов кодирует синтез обонятельных рецепторных молекул у млекопитающих, обладающих значительным разнообразием аминокислотных последовательностей внутри этой, предполагаемой зоны связывания, чем, вероятно, обусловлено такое разнообразие рецепторов , , , , . Гены обонятельных рецепторов по способности образовывать друг с другом гибриды группируют в субссмсйства. Члены одного и того же субсемейства кодируют рецепторы, гомологичные по аминокислотной последовательности и поэтому могут распознавать один и тот же или сходный одорант . Согласно стсрсохимичсской теории обоняния, молекула пахучего вещества должна взаимодействовать с активным центром молекулярного обонятельного рецептора, имеющего соответствующую этой молекуле стсрсоструктуру. При картировании специфических протеинов на препаратах изолированных ольфаторных жгутиков был обнаружен гликопротеин с молекулярной массой кДа и плотностью распределения по поверхности мембран жгутиков обонятельных клеток тысяч молекул на 1 мкм2 , , . Он является кандидатом на роль обонятельного рецептора. Этот протеин является тканеспецифичным и обнаруживается только в ольфакторном эпителии, а в нем в жгутиковой мембране , , , Расе, , . Методом i i гибридизации показано, что обонятельные рецепторы экспрессируются, в обонятельных клетках на ранней стадии развития Н, независимо от созревания клетки, когда периферический отросток еще не прорастает к апикальной поверхности обонятельной клетки, и присутствуют в ней задолго до возникновения детекции запаха. Экспрессия генов обонятельных рецепторов у этих животных обнаруживается между ЕЕ у крыс и Е Е,5 у мышей i . Картированы генов, кодирующих синтез предполагаемых ольфакторных рецепторов человека. Эти гены состоят из 4 субсемейств, причем два из них являются псевдогенами i . У крыс обнаружен ген , кодирующий синтез ольфакторного белка . В различных экспериментах показано, что у обонятельных клеток нет специфичности к одоранту данного качества, и рецепторные клетки способны воспринимать несколько разных запахов , Шеперд, . Полагают, что в одной обонятельной клетке может экспрессироваться по крайней мерс 2 типа рецепторов ii, i, . По мнению .