Биология - Глициновый рецептор - Структура ГлиР
08 февраля 2011Оглавление:
1. Глициновый рецептор
2. Структура ГлиР
3. Количество ГлиР в мембране
4. Другие вещества, влияющие на ГлиР
5. Усиление реакции ГлиР
6. Патологии в работе ГлиР
Благодаря возможности прочного связывания со стрихнином ГлиР был первым белком-рецептором нейромедиатора, который был выделен из ЦНС млекопитающих. Это белок с четвертичной структурой, состоящий из 5 субъединиц двух типов, α и β. Они гомологичны друг другу, и, в меньшей степени, субъединицам других ионотропных каналов. Субъединицы соединены друг с другом при помощи дисульфидных мостиков, образуя длинную молекулу, несколько раз проходящую сквозь мембрану клетки. Каждая субъединица ГлиР состоит из достаточно большого глобулярного внеклеточного — находящегося в синаптической щели — домена, являющегося N-концом белка, 4 трансмембранных частей, внутриклеточной петли и короткого внеклеточного С-конца. Между субъединицами находится ионный канал, который обладает избирательной проницаемостью по отношению к анионам — ионам Cl ¯, Br ¯, I¯ и иногда к бикарбонату
Гены и их экспрессия
К сегодняшнему дню было обнаружено 4 гена, кодирующие различные α субъединицы. Дополнительные различия в структуре возникают благодаря альтернативному сплайсингу экзонов, кодирующих участки N-конца и внутриклеточной петли. Большинство полипептидных цепей закодированы в нескольких участках гена, так называемых экзонах. Экзоны могут образовывать различные комбинации, что приводит к созданию мРНК для множественных изоформ субъединиц. Во время транскрипции определяется, какие из частей мРНК будут использованы для трансляции. Часть экзонов вырезается, и оставшиеся части мРНК соединяются. Также был зафиксирован случай редактирования мРНК одной из субъединиц. Последовательность различных α субъединиц совпадает более чем на 80 %. Считается, что именно их различающиеся части ответственны за связывание ГлиР с глицином и стрихнином. Пока что у млекопитающих найден всего 1 ген, кодирующий β субъединицы. Их функция — закрепление ГлиР в мембране благодаря своей гидрофобной части. Видоизменение β субъединиц не влияет на активацию ГлиР и его ответную реакцию. Механизмы, отвечающие за закрепление рецептора в мембране и его посттрансляционные модификации, изучены плохо. Считается, что присоединение углеводородов к N-концу субъединиц необходимо для сборки рецептора и его встраивания в мембрану.
Соединение с глицином
Так как последовательности субъединиц рецепторов гомологичны у всех рецепторов, принадлежащих к 1 группе лигандзависимых ионных каналов, то, видимо, они имеют общую структурную организацию. На основе этого можно установить, что глицин присоединяется к ВКД рецептора, между и границами соседних субъединиц, и связывается с участками на обеих. Недавние исследования показали, что в соединении с глицином играют роль и α, и β субъединицы, причем участки на их концах связываются с карбоксигруппой глицина, а на концах — с аминогруппой. У гетеромерных рецепторов существует несколько видов границ — βα, αβ и ββ, и у них разная способность связывания с глицином и стрихнином. Так как у алкалоида похожий, но не идентичный способ связывания с ГлиР, он предпочитает βα интерфейсы, тогда как глицин связывается и с αβ интерфейсом. Про ββ интерфейс нет достоверных сведений.
Взаимосвязь между связыванием с лигандом и открытием ионного канала ГлиР
Так как расстояние между участками связывания ГлиР с лигандом и той его частью, где находится ионный канал, невелико, то изменения конформации белка при соединении с глицином должны влиять на открытие канала. Точный механизм этого неизвестен, несмотря на то, что ВКД гомологичных рецепторов изучен хорошо. Однако существуют предположения, что изменения конформации молекулы ведут к взаимодействию интерфейсов ВКД и петель, соединяющих трансмембранные участки, благодаря чему и открывается канал. После этого ионы Cl¯ проникают в клетку, мембрана гиперполяризуется, и потребуется большее количество сигналов от возбуждающего нейрона, чтобы в нейроне возник импульс.
Просмотров: 14530
|
|