Цитоскелет сигнализирует — страница 6

  • Просмотров 869
  • Скачиваний 12
  • Размер файла 125
    Кб

используется, например, в оплодотворенной икре шпорцевой лягушки. Проникновение первого же из множества спермиев в готовую для оплодотворения икринку вызывает образование в ее мембране инозитолтрифосфата. В результате ионы кальция высвобождаются из внутренних резервуаров и оболочка оплодотворенной яйцеклетки мгновенно разбухает, отсекая путь внутрь яйцеклетки менее удачливым или менее расторопным сперматозоидам. Рис. 11.

Структура молекулы кальмодулина Как же такое простое вещество, как ион кальция, может регулировать активность белков? Выяснилось, что он связывается внутри клетки со специальным белком кальмодулином (рис. 11). Этот достаточно крупный белок, состоящий из 148 аминокислотных остатков, как и цАМФ, обнаружен практически во всех изученных клетках. Рис. 12. Механизм активации Ca2+-зависимого ферментау Присоединяющийся к кальмодулину

кальций активирует его аналогично тому, как цАМФ стимулирует работу протеинкиназ. Именно так, например, происходит инициация сокращения гладкой мускулатуры. Высвободившиеся в ответ на внешний сигнал ионы кальция связываются с кальмодулином, который после этого взаимодействует с ферментом киназой и активирует ее (рис. 12). Комплекс киназа–кальмодулин связывается с актином, приводя его в рабочее состояние. В результате гладкие

мышцы сокращаются. Опосредованный кальцием путь сигнала к поперечно-полосатой скелетной мускулатуре более длителен, зато гладкие мышцы в отличие от поперечно-полосатых могут значительно дольше находиться в сокращенном состоянии. Именно поэтому мускулы-замыкатели двустворчатых раковин могут часами сжимать свои створки. В клетках разных тканей активированный кальцием кальмодулин связывается с различными белками-мишенями,

влияя на их работу. Такое поведение кальмодулина вызывает вопрос, который возникал и при обсуждении влияния цАМФ и активируемой им протеинкиназы на активность белков, а именно: почему в разных клетках одни и те же активированные кальцием молекулы кальмодулина присоединяются к различным белкам? Загадка стероидных гормонов Совершенно аналогичная проблема возникает и при изучении гидрофобных стероидных гормонов, структура

которых похожа на структуру жирорастворимого вещества холестерина. Термин «гидрофобный» указывает на их плохую растворимость в воде (от гр. hydor – вода и phobos – страх). Такие гормоны, будучи жирорастворимыми, легко проходят через состоящие из фосфолипидов клеточные мембраны. Оказавшись внутри клетки, стероидные гормоны связываются с соответствующими рецепторами. Рецепторы изменяют свою пространственную форму (конформацию) и,