СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ МЕХАНИЗМОВ ВЛИЯНИЯ ПРИРОДНЫХ И СИНТЕТИЧЕСКИХ ПОЛИКАТИОННЫХ ПЕПТИДОВ
НА АКТИВНОСТЬ АДЕНИЛАТЦИКЛАЗНОЙ СИГНАЛЬНОЙ СИСТЕМЫ
А. О. Шпаков, 1 И. А. Гурьянов,2 Л. А. Кузнецова,1
С. А. Плеснева,1
Е. Т. Захарова,3 Г. П. Власов,2 М. Н. Перцева 1
1 Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН,
2 Институт высокомолекулярных соединений РАН и 3 Научно-исследовательский институт
экспериментальной медицины РАМН, Санкт-Петербург;
электронный адрес: alex_shpakov@list.ru
Исследованы молекулярные механизмы действия природных и синтетических поликатионных пептидов, образующих
амфипатические спирали, на гетеротримерные G-белки и фермент аденипатциклазу (АЦ), компоненты гормоночувствитепьной
АЦ-системы. Показано, что синтетические пептиды C-aAhx-WKK(C10)-KKK(C10)-KKKK(C10)-YKK(C10)-KK (пептид Г) и
(GRGDSGRKKRRQRRRPPQ)2-K-aAhx-C(Acm) (пептид П) дозозависимо стимулируют базальную активность АЦ, ингибируют
стимулированную форскопином активность фермента и снижают величину как стимулирующих, так и ингиби-рующих АЦ-эффектов
гормонов в тканях крысы (стриатуме мозга и сердечной мышце) и гладких мышцах моллюска Аnodonta cygnea.
АЦ-эффекты пептидов отчетливо снижаются после обработки мембран холерным и коклюшным токсинами и ингибируются в
присутствии пептидов, соответствующих С-концевым участкам 385-394 as- и 346-355 ад-субъединиц G-белков. Эти данные
указывают на то, что пептиды I и II влияют на сигнальные пути, в которых участвуют G-белки, относящиеся к Gs- и
Gi-семействам. В то же время природный попикатионный пептид мастопаран влияет на АЦ-систему только через Gi-белки и
блокирует только те гормональные сигналы, которые реализуются с участием Gi-белков. Следовательно, его действие на
G-белки в отличие от такового синтетических пептидов является селективным. Показано также, что пептид II с
разветвленной структурой непосредственно взаимодействует не только с G-белками (менее эффективно, чем пептид I с
гидрофобными радикалами и мастопаран), но и с ферментом АЦ, каталитическим компонентом АЦ-системы. Совокупность
полученных данных свидетельствует о том, что формирование амфипатической спирали не является достаточным условием для
селективной активации G-белка поликатионными пептидами. Важную роль в обеспечении селективного взаимодействия между
пептидами и G-белками играют первичная структура пептидов, распределение в них положительно заряженных аминокислот и
гидрофобных радикалов.
Ключевые слова: аденилатциклаза, бактериальный токсин, ГТФ-связывающий белок, мастопаран,
попикатионный пептид, сердечная мышца, С-концевой пептид, стриатум головного мозга
Back
Contents
Main
|
