Мембранная локализация
Способы мембранной локализации Липид Миристоилирование Пример модификации Гетеротримерные Gбелки (α-субъединица) Цитоплазматические тирозинкиназы S-пальмитоилирование Гетеротримерные Gбелки (α-субъединица) GPCRs Участок модификации Ν-конец Внутри Ras-белки S-пренилирование геранил Гетеротримерные Gбелки (γ-субъединица) Ras-белки Родопсин-киназа фарнезил С-конец
Сигнальная функция липидных якорей мембрана липидны й якорь эффектор липидны й якорь сигнальный белок мембрана эффектор сигнальный белок эффектор липидный якорь сигнальный белок эффектор
Мембран-связывающие последовательности белков Кандидатные PDK 2: PDK 1 p 38 МАРК ILK DNA-PK m. TOR
C 1 -домен связывания с DAG/форболовыми эфирами
Липидные якоря бывают внеклеточными белок внешняя среда мембрана
«Профакторы» и механизм действия ADAM белков ADAM освобождение лиганда HB-EGF дезинтегрин цистеиновый домен EGF-подобный GPCR Рецепторзависимая активация EGFR димеризация и сигналинг A Disintegrin And Metalloprotease
ГТФ-связывающие белки
Принцип молекулярных включателей -O-H S-H GDP GAP GEF Фосфатаза Киназа - GTP O -P O Trx АФК 4 S-O H
2 вида сигнальных G-белков Гетеротримерные G-белки Мономерные G-белки
Гетеротримерные G-белки Martin Rodbell Alfred Gilman Rodbell M , Birnbaumer L , Pohl SL , Krans HM. The glucagon-sensitive adenyl cyclase system in plasma membranes of rat liver: An obligatory role of guanylnucleotides in glucagon action. J Biol Chem. 1971 ; 246 : 1877 – 1882 Rodbell M. Nobel Lecture. Signal transduction: evolution of an idea. Biosci Rep. 1995 ; 15 : 117 – 133
G-белки обеспечивают 2 клеточных процесса Биосинтез белка Передача сигнала Gs Gi Go Gq Gt
Стабильные аналоги ГТФ
ГТФ-азный цикл и его регуляция рецеп тор ГТФ GEF ГДФ GDI ГДФ ГТФ ГДФ эффе ктор ПЕРЕДАЧА СИГНАЛА Фн GAP
Все G-белки крайне гомологичны
Как SOS активирует Ras SOS RAS Switch 1 P-loop RAS Switch 2 RAS SOS Wittinghofer (1998) Nature 394: 317 Boriack-Sjodin et al (1998) Nature 394: 337
Мономерные G-белки Alan Hall Robert Weinberg Michael Bishop Harold Varmu
Малые ГТФ-связывающие белки Суперсемейство Ras-белков Ras sarcoma Ras-like in brain Ras homologous ADP-ribosylation factor Ras-like nuclear Семейства Ras Rab Rho Arf Ran Miro Ras Rab 1 Ran Arf 1 Rho Rap Rab 4 Arf 6 транспорт Rac РНК Ral Rab 5 Cdc 42 Sar 1 Rheb Rab 7 Arl 1 цитоскелет Rab 11 мембранный сигнальные трафик коммутаторы Rab… Miro митохондрии везикулярный транспорт Wennerberg et al. (2005) J Cell Sci 118: 843 -846
Каскадная передача сигнала: вторичные посредники
Принцип каскадного переноса информации Переход компонента каскада в активное состояние приводит к изменению активности следующего участника n Как правило, эти изменения имеют векторный характер n Они могут быть активирующими или ингибирующими n Выбор между усилением и специфичностью
3 основных типа эффекторных реакций внешний сигнал (лиганд) ü Усиление ü Специфичность ü Быстрота (1) Активация ферментов: неактивный рецептор ГТФ-азы Киназы Фосфатазы Циклазы (2) Белок-белковые взаимодействия: Адаптерные белки Каркасные белки Модульные домены (3) Ионные потоки
Эффективное усиление первичный посредник мембранный якорь адаптор вторичный посредник 3 типа вторичных посредников: - Растворимые - Гидрофобные - Газы тройное усиление
Концепция и критерии вторичных посредников Rall TW, Sutherland EW (1958). Formation of a cyclic adenine ribonucleotide by tissue particles. J Biol Chem 232: 1065 -1076 Sutherland EW, Rall TW (1958). Fractionation and characterization of a cyclic adenine ribonucleotide formed by tissue particles. J Biol Chem 232: 1077 -1091 Earl W. Sutherland, Jr. (1915 -1974) Нобелевская премия по медицине, 1971 "for his discoveries concerning the mechanisms of the action of hormones" Критерии вторичного посредника: 1. Имитирует действие гормона 2. Гормон стимулирует его синтез 3. Механизм синтеза / распада 4. Внутриклеточные мишени 5. Антагонист блокирует действие Sutherland EW, Robison GA (1966). The role of cyclic-3', 5'-AMP in responses to catecholamines and other hormones. Pharmacol Rev 18: 145 -161 Sutherland EW (1972). Studies on the mechanism of hormone action. Science 177: 401 -408
относительная концентрация в клетке Вторичные посредники быстро метаболизируют t 1/2 4 200 мин 3 t 1/2 1 1 мин 40 мин 2 2 10 мин 3 40 мин 4 1 1 мин после того, как скорость синтеза была уменьшена в 10 раз 200 мин после того, как скорость синтеза была увеличена в 10 раз
Скачать презентацию Мембранная локализация Способы мембранной локализации Липид Миристоилирование
4-2014. Мембрана, G-белки.pptx