КАЛЬЦИЙ-ЗАВИСИМЫЕ ПУТИ РЕГУЛЯЦИИ КЛЕТОЧНОЙ АКТИВНОСТИ Роль ионов кальция

Скачать презентацию КАЛЬЦИЙ-ЗАВИСИМЫЕ ПУТИ РЕГУЛЯЦИИ КЛЕТОЧНОЙ АКТИВНОСТИ Роль ионов кальция Скачать презентацию КАЛЬЦИЙ-ЗАВИСИМЫЕ ПУТИ РЕГУЛЯЦИИ КЛЕТОЧНОЙ АКТИВНОСТИ Роль ионов кальция

4_Sa_5.ppt

  • Количество слайдов: 54

>КАЛЬЦИЙ-ЗАВИСИМЫЕ ПУТИ   РЕГУЛЯЦИИ КЛЕТОЧНОЙ АКТИВНОСТИ КАЛЬЦИЙ-ЗАВИСИМЫЕ ПУТИ РЕГУЛЯЦИИ КЛЕТОЧНОЙ АКТИВНОСТИ

>Роль ионов кальция в клетках Выделение нейромедиаторов Вторичный посредник Расмуссен, 1970 Сокращение мышц Роль ионов кальция в клетках Выделение нейромедиаторов Вторичный посредник Расмуссен, 1970 Сокращение мышц

>Большинство агонистов вызывает повышение внутриклеточной концентрации ионов кальция (например, ангиотензин II, эндотелин I, тромбоксан, Большинство агонистов вызывает повышение внутриклеточной концентрации ионов кальция (например, ангиотензин II, эндотелин I, тромбоксан, брадикинин, гистамин, серотонин и др.) Гораздо меньше агентов, приводящих к снижению внутриклеточной концентрации ионов кальция (например, простациклин, простагландин Е1, Na-уретический пептид) Известно более 30 БАВ (гормоны, факторы роста, простагландины, цитокины), действие которых опосредовано ионами кальция.

>Роль ионов кальция как вторичного посредника Низкая внутриклеточная концентрация ионов кальция (10-7 М) Возможность Роль ионов кальция как вторичного посредника Низкая внутриклеточная концентрация ионов кальция (10-7 М) Возможность быстро повысить внутриклеточную концентрацию (до 0,6 – 2 мкМ) ионов кальция

>БАВ Вторичные посредники: IP3 R R Ca2+ Ca2+ Потенциалоза-висимые каналы Ионный обменник и насос БАВ Вторичные посредники: IP3 R R Ca2+ Ca2+ Потенциалоза-висимые каналы Ионный обменник и насос ATP ATP Ca2+ Ca2+ Na+ Na+ K+ Ca2+ Ca2+ s.r. Кальций-связывающие белки ПУТИ ПОСТУПЛЕНИЯ И УДАЛЕНИЯ ИОНОВ КАЛЬЦИЯ Рецептор-зависимые каналы

>МОЛЕКУЛЯРНАЯ СТРУКТУРА Са2+-КАНАЛА L-ТИПА ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СУБЪЕДИНИЦ КАНАЛА     ДОМЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ КАНАЛА МОЛЕКУЛЯРНАЯ СТРУКТУРА Са2+-КАНАЛА L-ТИПА ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ СУБЪЕДИНИЦ КАНАЛА ДОМЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ КАНАЛА

>Характеристики Ca2+как вторичного посредника В ответ на действие БАВ активируются структуры, которые поставляют ионы Характеристики Ca2+как вторичного посредника В ответ на действие БАВ активируются структуры, которые поставляют ионы кальция в клетку. В ответ на БАВ увеличивается [Ca2+]in. Снижение активности Ca2+-АТФазы приводит к усилению эффекта ионов Ca2+. Эффект БАВ воспроизводится с помощью Ca2+-ионофора. Повышение [Ca2+]in предшествует биологическому эффекту.

>Кальций-связывающие белки Кальций-связывающие белки с ферментативной активностью Кальций-фосфолипид-связывающие белки Кальций-запасающие белки Кальций-связывающие белки в Кальций-связывающие белки Кальций-связывающие белки с ферментативной активностью Кальций-фосфолипид-связывающие белки Кальций-запасающие белки Кальций-связывающие белки в составе ионных каналов и др. ион-транспортных систем Регуляторные кальций-связывающие белки, не проявляющие ферментативной активности

>кальпаин кальцинейрин Мультисубстратная протеаза Протеинфосфатаза  I.Кальций-связывающие белки с ферментативной активностью кальпаин кальцинейрин Мультисубстратная протеаза Протеинфосфатаза I.Кальций-связывающие белки с ферментативной активностью

>КАЛЬПАИН Гетеродимер: большая каталитическая и  малая регуляторная субъединицы.  гидролизует белки цитоскелета, ядерные КАЛЬПАИН Гетеродимер: большая каталитическая и малая регуляторная субъединицы. гидролизует белки цитоскелета, ядерные белки, мембранные рецепторы, многие ферменты, транспортные белки

>КАЛЬЦИНЕЙРИН Дефосфорилирует различные функционально важные фосфобелки по серину и треонину  Гетеродимер, состоит из КАЛЬЦИНЕЙРИН Дефосфорилирует различные функционально важные фосфобелки по серину и треонину Гетеродимер, состоит из регуляторной и каталитической субъединиц, которые, в свою очередь, имеют несколько доменов. Широко представлена в мозге

>II.Кальций-фосфолипид-связывающие белки АННЕКСИНЫ (известно более 10)  В ПРИСУТСТВИИ ИОНОВ КАЛЬЦИЯ СВЯЗЫВАЮТ ФОСФОЛИПИДЫ МЕМБРАН, II.Кальций-фосфолипид-связывающие белки АННЕКСИНЫ (известно более 10) В ПРИСУТСТВИИ ИОНОВ КАЛЬЦИЯ СВЯЗЫВАЮТ ФОСФОЛИПИДЫ МЕМБРАН, ТЕМ САМЫМ УЧАСТВУЮТ В ПРОЦЕССАХ СЛИЯНИЯ И АГРЕГАЦИИ МЕМБРАН ИНГИБИРУЮТ ФОСФОЛИПАЗУ А2 КОНТРОЛИРУЮТ ПРОЛИФЕРАЦИЮ И ДИФФЕРЕНЦИРОВКУ КЛЕТОК Содержат 4 Са2+-связывающих домена

>Во время апоптоза клетки высвобождают фосфатидилсерин на клеточной поверхности.   Аннексин V, являющийся Во время апоптоза клетки высвобождают фосфатидилсерин на клеточной поверхности. Аннексин V, являющийся фосфолипид-связывающим протеином, в присутствии ионов кальция селективно, с высокой аффинностью, связывает фосфатидилсерин. Он проявляет очень низкую аффинность к таким фракциям фосфолипидов, как фосфатидилэтаноламин, сфингомиелин и фосфатидилхолин. Такой профиль связывания позволяет использовать аннексин V в качестве высокоспецифичного агента для определения апоптических клеток.

>III.Кальций-запасающие белки СИСТЕМА ПАССИВНОГО ЗАБУФЕРИВАНИЯ ИОНОВ КАЛЬЦИЯ (примеры) КАЛЬСЕКВЕСТРИН В поперечно-полосатых мышцах КАЛЬРЕТИКУЛИН В III.Кальций-запасающие белки СИСТЕМА ПАССИВНОГО ЗАБУФЕРИВАНИЯ ИОНОВ КАЛЬЦИЯ (примеры) КАЛЬСЕКВЕСТРИН В поперечно-полосатых мышцах КАЛЬРЕТИКУЛИН В СПР

>

>КАЛЬСЕКВЕСТРИН КАЛЬСЕКВЕСТРИН

>IV.Кальций-связывающие белки в составе ион-транспортных систем Са 2+зависимые калиевые каналы Са 2+зависимые хлорные каналы IV.Кальций-связывающие белки в составе ион-транспортных систем Са 2+зависимые калиевые каналы Са 2+зависимые хлорные каналы Na+/Ca 2+ обменник Са 2+ -АТФаза

>V. Регуляторные кальций-связывающие белки, не проявляющие ферментативной активности Впервые обнаружен Ченгом в мозге КРС V. Регуляторные кальций-связывающие белки, не проявляющие ферментативной активности Впервые обнаружен Ченгом в мозге КРС в качестве Са2+-зависимого активатора фосфодиэстеразы циклических нуклеотидов. Впоследствии обнаружен во всех эукариотических клетках. Центральное место среди этих белков занимает КАЛЬМОДУЛИН

>Является “E – F hand”-протеином. В структуре белка было обнаружено 6 -спиралей (A,B,C,D,E,F). В Является “E – F hand”-протеином. В структуре белка было обнаружено 6 -спиралей (A,B,C,D,E,F). В петлях полипептидной цепи между участками C и D, E и F находятся функциональные группы с высоким сродством к кальцию. Спирали E и F расположены как вытянутые указательный и большой пальцы

>E-F hand белки разделяются на группы в зависимости от количества Са-связывающих центров.  4 E-F hand белки разделяются на группы в зависимости от количества Са-связывающих центров. 4 Са-связывающих центра, кроме кальмодулина, имеют тропонин С (из скелетных мышц), легкие цепи миозина, кальцинейрин

>Ион кальция Ион кальция

>Связывающие Са2+ участки содержат остатки кислых аминокислот и обогащены атомами кислорода. 6 – 8 Связывающие Са2+ участки содержат остатки кислых аминокислот и обогащены атомами кислорода. 6 – 8 атомов кислорода образуют ячейку, соответствующую размеру иону кальция (r0,099нм)

>Са2+-кальмодулин-зависимые Са-АТФаза ФДЭ Диссоциация микротрубочек Сокращение ГМК Са-СаМ-зависимая протеинкиназа Киназа легких цепей миозина (в Са2+-кальмодулин-зависимые Са-АТФаза ФДЭ Диссоциация микротрубочек Сокращение ГМК Са-СаМ-зависимая протеинкиназа Киназа легких цепей миозина (в ГМК) Аденилатциклаза Клеточная пролиферация ферменты процессы Высвобождение нейромедиаторов

>КОМПЛЕКС КАЛЬЦИЙ-КАЛЬМОДУЛИН ПРЯМОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ФЕРМЕНТОМ-МИШЕНЬЮ ЧЕРЕЗ Са2+-КАЛЬМОДУЛИН-ЗАВИСИМУЮ ПРОТЕИНКИНАЗУ КОМПЛЕКС КАЛЬЦИЙ-КАЛЬМОДУЛИН ПРЯМОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ФЕРМЕНТОМ-МИШЕНЬЮ ЧЕРЕЗ Са2+-КАЛЬМОДУЛИН-ЗАВИСИМУЮ ПРОТЕИНКИНАЗУ

>ПРЯМОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ФЕРМЕНТОМ-МИШЕНЬЮ ПРЯМОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ФЕРМЕНТОМ-МИШЕНЬЮ

>ПРЯМОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КОМПЛЕКСА Са2+ – КАЛЬМОДУЛИН С ФЕРМЕНТОМ-МИШЕНЬЮ ПРЯМОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ КОМПЛЕКСА Са2+ – КАЛЬМОДУЛИН С ФЕРМЕНТОМ-МИШЕНЬЮ

>АКТИВАЦИЯ ФЕРМЕНТОВ – МИШЕНЕЙ ЧЕРЕЗ  Са2+-КАЛЬМОДУЛИН-ЗАВИСИМУЮ  ПРОТЕИНКИНАЗУ АКТИВАЦИЯ ФЕРМЕНТОВ – МИШЕНЕЙ ЧЕРЕЗ Са2+-КАЛЬМОДУЛИН-ЗАВИСИМУЮ ПРОТЕИНКИНАЗУ

>Са2+ канал  Са2+-КАЛЬМОДУЛИН-ЗАВИСИМАЯ ПРОТЕИНКИНАЗА Са2+ канал Са2+-КАЛЬМОДУЛИН-ЗАВИСИМАЯ ПРОТЕИНКИНАЗА

>СИГНАЛЬНАЯ  СИСТЕМА, ОПОСРЕДОВАННАЯ  ИОНАМИ КАЛЬЦИЯ  И  ПРОДУКТАМИ ГИДРОЛИЗА  МЕМБРАННЫХ СИГНАЛЬНАЯ СИСТЕМА, ОПОСРЕДОВАННАЯ ИОНАМИ КАЛЬЦИЯ И ПРОДУКТАМИ ГИДРОЛИЗА МЕМБРАННЫХ ФОСФОИНОЗИТИДОВ

>PLА1 – гидролиз эфирной связи в положении 1 (отщепляет SN-1 ацильную цепь). PLА2 – PLА1 – гидролиз эфирной связи в положении 1 (отщепляет SN-1 ацильную цепь). PLА2 – гидролиз эфирной связи в положении 2 (отщепляет SN-2 ацильную цепь, образование свободных жирных кислот) PLС – гидролиз эфирной связи в положении 3 (гидролизует связь между глицериновым остатком фосфолипида и полярной фосфатной группой) PLD - гидролизует связь между фосфатной группой и спиртовой группой ВИДЫ ФОСФОЛИПАЗ

>

>

>ФОСФОЛИПАЗА С ГИДРОЛИЗУЕТ МИНОРНЫЕ ФОСФОЛИПИДЫ МЕМБРАН - ФОСФОИНОЗИТИДЫ ФОСФОЛИПАЗА С ГИДРОЛИЗУЕТ МИНОРНЫЕ ФОСФОЛИПИДЫ МЕМБРАН - ФОСФОИНОЗИТИДЫ

>МЕТАБОЛИЗМ МЕМБРАННЫХ ФОСФОИНОЗИТИДОВ Фосфатидилинозитол(PI) PI-4-фосфат (PIP) PI-4,5-бифосфат (PIP2) МЕТАБОЛИЗМ МЕМБРАННЫХ ФОСФОИНОЗИТИДОВ Фосфатидилинозитол(PI) PI-4-фосфат (PIP) PI-4,5-бифосфат (PIP2)

>

>ИЗОФОРМЫ ФОСФОЛИПАЗЫ С ИЗОФОРМЫ ФОСФОЛИПАЗЫ С

>ФОСФОЛИПАЗА  С:  изоформы  и  ФОСФОЛИПАЗА  С активируется через рецепторы, ФОСФОЛИПАЗА С: изоформы  и  ФОСФОЛИПАЗА С активируется через рецепторы, связанные с G-белками (Gqбелок) ФОСФОЛИПАЗА С активируется благодаря фосфорилированию ее тирозинкиназой.

>

>1-адренорецепторы, мускариновые рецепторы ФОСФОЛИПАЗА  С 1-адренорецепторы, мускариновые рецепторы ФОСФОЛИПАЗА С

>Факторы роста ФОСФОЛИПАЗА С Факторы роста ФОСФОЛИПАЗА С

>PI-4,5-бифосфат (PIP2) PI-4,5-бифосфат (PIP2)

>ПРОДУКТЫ ГИДРОЛИЗА ФОСФОИНОЗИТИДОВ: ВТОРИЧНЫЕ ПОСРЕДНИКИ Диацилглицерол – гидрофобная молекула, которая остается в мембране. Под ПРОДУКТЫ ГИДРОЛИЗА ФОСФОИНОЗИТИДОВ: ВТОРИЧНЫЕ ПОСРЕДНИКИ Диацилглицерол – гидрофобная молекула, которая остается в мембране. Под действием фосфолипазы А2 дает арахидоновую кислоту, которая является предшественником эйкозаноидов. Инозитолтрифосфат – гидрофильная молекула, которая диффундирует в цитозоль и взаимодействует с рецепторами ретикулума

>

>ПРОЦЕССЫ, В КОТОРЫХ УЧАСТВУЕТ ПРОТЕИНКИНАЗА С Секреция Сокращения ГМК Агрегация тромбоцитов Фосфорилирование рецепторов ПРОЦЕССЫ, В КОТОРЫХ УЧАСТВУЕТ ПРОТЕИНКИНАЗА С Секреция Сокращения ГМК Агрегация тромбоцитов Фосфорилирование рецепторов

>R С 2Zn2+ Протеинкиназа С состоит из двух доменов – регуляторного (R) и каталитического R С 2Zn2+ Протеинкиназа С состоит из двух доменов – регуляторного (R) и каталитического (C) Регуляторный домен: мотив цинковые пальцы и участок с высоким сродством к Са2+ ДАГ Са2+ Каталитический домен: центр, связывающий АТФ и белок-субстрат. АТФ Белок-субстрат Неактивная протеинкиназа С – цитозольная, при активации становится мембранносвязанной

>

>

>

>

>

>

>

>

>УДАЧИ НА ЭКЗАМЕНАХ БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ УДАЧИ НА ЭКЗАМЕНАХ БЛАГОДАРЮ ЗА ВНИМАНИЕ