Казанский (Приволжский) Федеральный Университет Институт психологии и образования Метаботропный механизм передачи сигнала Гр. 17. 2 -504 Суворова Юлия Петровна Сулейманова Нурия Азатовна Научный руководитель: доцент, к. б. н. Розенталь С. Г
Задачи Дать определение метаботропному рецептору Рассмотреть метаботропный механизм передачи сигналов 2
Метаботропный рецептор Метаботропные рецепторы — это мембранные молекулярные рецепторы, которые передают внешний химический управляющий сигнал внутрь клетки, запуская каскад биохимических реакций и воздействуют на клеточный метаболизм. Таким образом, метаботропные рецепторы влияют на состояние клетки опосредованно, а не прямо. Метаботропные рецепторы могут быть расположены как на поверхностной мембране клетки, так и на мембранах внутриклеточных везикул. 3
Типы молекулярных систем 1) собственно рецепторного белка, связывающегося с нейромедиатором; 2) так называемого G-белка, передающего сигнал с рецепторного белка внутри клетки, 3) белка-эффектора, который является ферментом, катализирующим образование внутриклеточного низкомолекулярного регулятора, так называемого вторичного мессенджера. 4
Метаботропные рецепторы передают химические сигналы. Метаботропные рецепторы связаны с системами внутриклеточных посредников. Изменения их конформации при связывании с лигандом приводит к запуску каскада биохимических реакций, и, в конечном счете, изменению функционального состояния клетки. 5
При связывании со своим биолигандом (модулятором) метаботропные рецепторы активируют внутри клетки вещество-посредник (вторичный мессенджер), который запускает каскад ферментативных реакций. Первым таким посредником чаще всего бывает G-белок, связанный с метаботропным рецептором на внутренней стороне мембраны. Конечным результатом активации метаботропных рецепторов может быть опосредованное открытие ионных каналов клеточной мембраны, что, в свою очередь, позволяет ионам проникать через них в клетку или, наоборот, выходить через них в межклеточное пространство. 6
Входя в состав мембраны, белки-рецепторы могут взаимодействовать с другими мембранными белками (так называемая интернализация рецепторов). Нейромодуляторы, как и нейромедиаторы, могут влиять на число и чувствительность рецепторов. Длительное присутствие больших количеств нейромедиатора или нейромодулятора может снижать их чувствительность (даун-регуляция), а недостаток лигандов повышать их чувствительность (ап-регуляция). 7
8
Медиаторы непрямого действия связываются с метаботропными рецепторами. Метаботропные рецепторы сами по себе не являются ионными каналами. Они активируют внутриклеточные пути сигнализации с вовлечением вторичных посредников, которые влияют на открывание и закрывание ионных каналов. 9
Особенности 1. Метаботропные рецепторы не имеют прямой связи с ионными каналами – это самостоятельные белковые структуры на поверхности мембраны. Они могут находиться и в синаптической зоне, и в любом другом месте на поверхности клетки. 2. На метаботропные рецепторы могут воздействовать, как нейротрансмиттеры, так и другие лиганды, имеющие внесинаптическое происхождение, например, гормоны, попадающие из кровяного русла в межклеточную жидкость, а затем на метаботропные рецепторы. А нейротрансмиттеры могут воздействовать на метаботропные рецепторы не только через синапс, но и дистантно, распространяясь диффузно из синаптической щели по межклеточной жидкости. 3. За счёт своих метаботропных рецепторов нейрон может получать несколько видов регуляции на разных уровнях: 1) «точечную регуляцию» через синапс, 2) локальную регуляцию от множества соседних синапсов секретирующих нейротрансмиттеры, 3) тотальную регуляцию через кровеносную систему. 10
4. Общий признак структуры метаботропных рецепторов – это семь поперечных пересечений мембраны его белковой молекулой. 5. Метаботропные рецепторы управляют состоянием клетки через систему мессенджеров, например, через G-белок. 6. Существует несколько различных путей управляющего воздействия G-белка на клетку. 7. Метаботропные рецепторы работают намного медленнее, чем рецепторы ионных каналов. Они не могут открывать ионные каналы прямо, а запускают для этого каскад биохимических реакций в клетке. 8. Метаботпропные рецепторы могут иметь различные эффекты, помимо открытия или закрытия ионных каналов. 9. Таким образом, метаботропные рецепторы представляют собой особую систему управления (метаботропную систему регуляции) широкого спектра действия в отличии от ионотропных рецепторов. Они обеспечивают гибкое управление работой клеток всего организма. 11
Вывод задача метаботропного рецептора - запустить в клетке работу вторичных мессенджеров, которые изменят метаболизм клетки. В конечном итоге соответствующие протеинкиназы фосфорилируют либо ферменты, переводя их в активное состояние, либо белки ионных каналов, заставляя каналы работать в новом режиме. Этим обеспечиваются клеточные эффекты, получаемые от стимуляции метаботропных рецепторов. 12
Список литературы Николлс Дж, Мартин Р, Валлас Б, Фукс П – От нейрона к мозгу 13
Скачать презентацию Казанский Приволжский Федеральный Университет Институт психологии и образования
Суворова,Сулейманова. Метаботропный механизм передачи сигнала.pptx