Роль мембранных липидов в регуляции метаболизма

Как фазовые переходы липидов влияют на активность мембранных белков

А Б

Загадка субстрата АТФ ГТФ УТФ

График Аррениуса для транспортера глюкозы и аминокислот Транспорт аминокислот Транспорт глюкозы

Изоформы Na/K- АТРазы

Изоформы Na/K-насоса Ткани Почки++ Тимус++ Легкие+++ Печень+++ Сердце+++ Скелетная мышца Гипофиз+++ Семенники+++ Мозг+++++

В островках Лангерганса ингибирование 2-изоформы Na-насоса тормозит транспорт инсулина

Две конформации фермента и сродство к уабаину E2 E1

Вид уабаиновой кривой указывает на наличие разных изоформ фермента с разной чувствительностью Ouabain, -LgC

АТФазная (1) и транспортная (2) функции Na/K-насоса нейрональных клеток 1 2 +

Окислительная устойчивость разных изоформ фермента Активность, % Время инкубации с перекисью мин Почки Мозг

Корреляция между генерацией АФК и ингибированием Na/K-ATФазы в нейрональной клетке NMDA +MK-801 ROS

Изменение вида уабаиновой кривой после активации нейронов NMDA Ouabain, -LgC Ouabain, -LgC Control + NMDA

Изоформы Na-насоса в сердце

BA

Ложная операция Ишемия

Вторичные посредники

Пути передачи информации

Путь от рецепторов внутрь клетки

В липидных рафтах концентрируются мембранные рецепторы

Вторичные посредники Вторичный мессенджер ИсточникВнутриклеточные мишени Механизм «уборки» Ca 2+ Плазматическая мембрана: электроуправляемые Ca 2+ - каналы, Различные лиганд-зависимые каналы Эндоплазматический ретикулум: ИФ 3 рецепторы, Рианодиновые рецепторы Кальмодулин, протеинкиназы, протеинфосфатазы, ионные каналы, синаптотагмин, многие другие Ca- связывающие белки Плазматическая мембрана: Na/Ca-обменник, Ca-насос Эндоплазматический ретикулум: Ca-насос; Митохондрии: Са-транспортер цАМФ Аденилатциклаза действует на АТФ Протеинкиназа А, Каналы, регулируемые циклическими нуклеотидами Фосфодиэстераза цАМФ цГМФ Гуанилатциклаза (субстрат - ГТФ) Протеинкиназа С, Каналы, регулируемые циклическими нуклеотидами Фосфодиэстераза цГМФ ИФ 3 Фосфолипаза С (субстрат - ФИФ 2 ) ИФ 3 рецепторы эндоплазматического ретикулума Фосфатазы ДАГ АФК Фосфолипаза С (субстрат ФИФ) Дыхательная цепь, НАДФН оксидазы, Метаболичсеские ферменты Протеинкиназа С МАР киназа Различные ферменты Антиоксидантная система

Мишени вторичных посредников КлассПодклассСемействоСЕ составРегуляторы ПК А, G, CцНМФ зависимыецАМФ зависимыеR2C2R2C2 цАМФ, фосфорилирование цГМФ зависимыеC2C2 ФЛ зависимыеСа-зависимыеСДиацилгдицерол, фосфолипиды, Са Са независимые Са-кальмодулин ПКИстинныеполифункциональные Киназа фосфорилазы(CRRR)4Са, кальмодулин, фосфорилирование АМФ зависимые ПКR4СRRАМФ, фосфорилирование ПК С, М, GЦиклин-зависимые ПКСRСRФосфорилирование МАР киназыСтресс-активируемые киназы. р42(р44) киназы СФосфорилирование Киназы гликогенсинтетазы Киназы гликогенсинтазы, казеинкиназа II СФосфорилирование Тирозиновые ПКрастворимыеБолее 10 семейств (srk, brk, tec, csk, fes, abl, jak и т.д.) СРегуляторные белки мембраносвязанныеR2C2R2C2 Гормоны Киназы МАР киназыГормоны, фосфорилирование КазеинкиназыСMg

От рецепторов к протеинкиназам Gene expression

Пополнение в семействе вторичных посредников

Обмен арахидоновой кислоты Сигнал

Пути образования ключевых сфинголипидов ЦЕРАМИД Серин + пальмитоил-соА СФИНГОМИЕЛИН Сфингомиелиназа СМ-синтаза Церамид-1-фосфат СФИНГОЗИН-1-ФОСФАТ церамидкиназа СФИНГОЗИН Церамидаза фосфатидилхолин ДАГ сфингозинкиназа de novo Гликозил-церамид Лактозил-церамид Церамид-1-фосфат церамидкиназа

Биологические эффекты некоторых сфинголипидов ЦЕРАМИД СФИНГОЗИН СФИНГОЗИН-1-ФОСФАТ церамидазацерамидсинтаза сфингозин киназа сфингозин фосфатаза Угнетение роста Апоптоз Старение Дифференцировка Угнетение роста Апоптоз Пролиферация Рост клеток Ангиогенез Воспаление СФИНГОМИЕЛИН

СФИНГОЗИНКИНАЗА + - СФИНГОЗИНСФИНГОЗИН-1-ФОСФАТ Проапоптотические факторы Фактор пролиферации Провоспалительные цитокины Потенциальные митогены ЛПНП (атерогенез) Тирозинкиназные рецепторы (транслокация SK к мембране) SK-interacting proteins (SKIP) Проапоптотические агенты (Bim, Bax, Bad) TNF-a, повреждения ДНК (протеолиз; через p53) ЦЕРАМИД

Сфингозин – новый класс мессенджеров?

Еще один класс вторичных посредников – свободные радикалы

Внутриклеточный сигналинг при участии G-белков

GDP

Функции метаботропных рецепторов Modification of ionotropic receptors

Конец лекции

α1 и α4 изоформы Na/K-АТPазы экспрессируются в сперматозоидах крыс Вестерн-блот гибридизация с антителами к разным изоформам СеменникиСперма из придатков семенников ЭритроцитыМозг

Ингибирование подвижности сперматозоидов уабаином