Динамика молекулярной рецепции Рецепторы – химические соединения на

Динамика молекулярной рецепции Рецепторы – химические соединения на поверхности или внутри клеток, посредством которых происходит распознавание веществ (лигандов) и формирование клеточного ответа. Лиганды – химические вещества, способные реагировать с рецепторами. Если L >> R: - изотерма Ленгмюра (сорбции) - уравнение Скэтчарда

рецепторы - белки, различающиеся разными участками или третичной структурой; - трансмембранные белки; - образуют четвертичную структуру с углеводами, гликопротеидами, фосфолипидами мембран; - в процессе функционирования может меняться третичная и четвертичная структуры (конформация рецептора, структура и состав связанных с ним молекул) и сам рецептор (фосфорилирование и дефосфорилировать и др.); - центры связывания лигандов: COOH-группы дикарбоновых кислот, NH2-группы диаминовых кослот, OH-группы гидроксиаминокислот, SH-группы цистеина, гидрофобные участки аминокислот и др.; - участвует несколько активных участков связывающего центра; - большая степень сродства к лигандам, чем у ферментов к субстратам. лиганды - различное химическое строение (белковые, пептидные и др.)

Лиганды: Агонисты – связываясь с рецепторами, активно вызывают биологический ответ клетки (стимулируют клеточные функции). Антагонисты – не вызывают активного клеточного ответа, препятствуют связыванию агонистов с рецепторами (угнетают кл. функции). Принцип структурной комплиментарности (“ключ-замок”) Проведение и усиление рецепторного сигнала: - максимальный биологический ответ клетки наблюдался даже тогда, когда лишь незначительная часть рецепторов связана с лигандами; - кривая зависимости биологического ответа клетки от концентрации добавленного лиганда во многих случаях имеет сложный колоколообразный вид; - различие механизма действия агонистов и антагонистов рецепторов одного типа.

Механизмы внутриклеточного проведения и усиления рецепторного сигнала теоретический коэффициент усиления: 1012-1040 ! однако: ограниченная концентрация субстратов концентрация вторичных мессенджеров ~ 10-2M концентрация LR комплексов: 10-12-10-9 М реальный коэфф. усиления: 107-1010

Диффузия рецепторов трехмерная - внутриклеточные двухмерная -поверхностные Связываение нескольких молекул лиганда с одним рецептором сродство меняется – кооперативное связывание возрастает – положительная убывает - отрицательная сильно выраженная положительная кооперативность избыток лиганда:

Координаты Хилла Тангенс угла наклона () связан со степенью коопретивности:  > 1 положительная кооперативность,  < 1 отрицательная коперативность,  = 1 отсутствие кооперативности. Координаты Бьеррума Число перегибов равно числу типов мест связывания. Абцисса точки перегиба равна логарифму константы диссоциации. степень насыщения

Учет функции распределения клеток по количеству рецепторов на мембране

метод характеристик: (функция остается самоподобной)

Мембранный транспорт Мембраны: - kлеточные - внутриклеточные Строение мембраны: - липиды и белки, билипидный слой (гидрофобная часть внутри) - мембранные поры: диаметр 8÷14 А длина (толщина мембраны) ~160 А - разность электрических потенциалов внутренней и внешней поверхности (сказывается на транспорте ионов). Виды мембранного транспорта: - пассивная диффузия (по градиенту химического или электрохимического потенциала); - облегченная диффузия (обратимое взаимодействие с переносчиком); - активный транспорт (против градиента); - транслокация групп (изменение вещества при транспорте, переносчик-фермент).

Пассивный транспорт число Фарадея заряд (целое число, в единицах электронов) i-го иона потенциал электрического поля в мембране Одномерный случай: в линейном приближении: Коэффициент проницаемости: подвижность Если молекула не заряжена: В равновесии (J = 0): (уравнение Нерста) Доннаново равновесие

Активный ионный транспорт модель K+-Na+ насоса Na-конформер К-конформер

Реакционная схема (учитывая кооперативный эффект и наличие пассивной диффузии)

модель Ca2+ насоса Напишите реакционную схему (учитывая кооперативный эффект и наличие пассивной диффузии)

Высокая селективность ионных каналов к определенному типу ионов натриевый канал: калиевый канал:

Эндоцитоз Ранняя эндосома Пузырек с гидролазами Поздняя эндосома лизосома Возврат рецептора в плазмалемму Возврат рецептора м-6-ф в АГ

- распознавание целевой мембраны транспортным пузырьком

Пиноцитоз Фагоцитоз первичная лизосома вторичная лизосома остаточное тельце: - внутри клетки - снаружи клетки аппарат Гольджи