|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИПМех РАН |
||
Исследование регуляторной активности нейронального кальциевого сенсора 1 в фоторецепторной клеткедипломная работа (Специалист)
- Научные руководители: Зерний Е.Ю., Замятнин А.А.
- Автор: Бакшеева В.Е.
- Тип: Специалист
- Организация, в которой проходила защита: МГУ имени М.В. Ломоносова
- Год защиты: 2013
- Аннотация: Ключевые аспекты функционирования нейронов регулируются за счет изменений концентрации внутриклеточного кальция, которые в зависимости от своей интенсивности и продолжительности активизируют различные сигнальные каскады, приводящие к конкретным физиологическим эффектам. Разнообразие этих эффектов обеспечивается за счет действия белков семейства нейрональных Са2+-сенсоров (сокращенно – НКС), способных распознавать изменения концентрации катиона и в ответ на это модулировать активность ряда эффекторных мишеней, среди которых метаботропные рецепторы, ионные каналы, ферменты и многие другие белки. Благодаря этой способности НКС вовлечены в сигнальные механизмы, обеспечивающие рост и выживаемость нейронов, рецепцию, нейротрансмиссию и все этапы синаптической пластичности, лежащие в основе механизмов обучения и памяти. Более того, нарушения экспрессии и(или) функционирования НКС связаны с развитием заболеваний центральной нервной системы, таких как шизофрения, болезнь Альцгеймера, умственная отсталость. По своей структуре НКС достаточно консервативны. Типичный представитель семейства состоит из двух доменов – N- и C-концевого – каждый из которых содержит по два Ca2+-связывающих центра типа EF-hand. N-конец НКС ацилирован остатком миристиновой кислоты, и в отсутствие кальция миристоильная группа погружена в гидрофобный карман внутри белковой глобулы. При связывании кальция происходит экспонирование миристоильной группы и неполярных аминокислотных остатков, образующих гидрофобный карман. Миристоильная группа обеспечивает взаимодействие НКС с клеточными мембранами и, как следствие, их компартментализацию с белками-мишенями. В свою очередь, экспонированный гидрофобный карман содержит участки, отвечающие за связывание и регуляцию этих мишеней. Несмотря на сходство структурной организации, каждый НКС характеризуется индивидуальной Ca2+-чувствительностью и способен модулировать активность строго определенного набора сигнальных партнеров. Примером сигнальной системы, модулируемой белками НКС, является зрительный каскад в фоторецепторных клетках позвоночных животных. В рамках этого каскада НКС рековерин регулирует десенситизацию родопсина, ингибируя родопсинкиназу при высокой (темновой) концентрации кальция, и высвобождает фермент при снижении концентрации кальция в ответ на световой сигнал. В этих же условиях бескальциевые формы НКС – белков активаторов гуанилатциклазы (guanylate cyclase activating proteins, GCAP) – стимулируют синтез вторичного месседжера цГМФ гуанилатциклазами, тем самым инициируя восстановление темнового состояния фоторецепторной клетки. Помимо рековерина и белков GCAP, которые являются специфичными для фоторецепторной клетки, в этом типе нейронов обнаружен еще один представитель семейства НКС – нейрональный кальциевый сенсор 1 (neuronal calcium sensor 1, NCS1). Этот белок распространен в нервной системе практически повсеместно и выполняет широкий спектр функций, взаимодействуя более чем с десятком различных партнеров. Так, NCS1 является доказанным регулятором нейротрансмиссии и дофаминергической сигнализации, а также роста и регенерации нейронов различных типов. В то же время, функция NCS1 в фоторецепторных нейронах оставалась неизученной. Настоящая работа посвящена исследованию Ca2+-зависимой регуляторной активности фоторецепторного NCS1.
- Добавил в систему: Зерний Евгений Юрьевич