Влияние бактериальных токсинов на активность аденилатциклазы (АДФ-рибозилирование G-белков)
Для изучения функционирования G-белков аденилатциклазной системы были использованы экзогенные бактериальные яды холерный и коклюшный токсины. Токсины в экспериментальных условиях повышают активность аденилатциклазы практически во всех клетках организма; так, холерный токсин может стимулировать секрецию тиреоидных гормонов клетками щитовидной железы, стероидных гормонов клетками надпочечников, распад жиров в жировых клетках. Реакция разных клеток на холерный токсин вызвана повышением уровня цАМФ в этих клетках.
Холерный токсин - олигомерный белок. Одна из субъединиц фермент АДФ-рибозилтрансфераза; проникая в клетку, она катализирует присоединение АДФ-рибозы к αs-субъединице комплекса [αs - ГТФ] [АЦ] (этап активации аденилатциклазы).
NAD+ + [αs, - ГТФ] [АЦ] - [АДФ - рибозил - αs ГТФ] [АЦ] +никотинамид + Н+
АДФ-рибозилирование ингибирует проявление ГТФ-фосфатазной активности αs - субъединицы, не происходит дефосфорилированние ГТФ. Цикл функционирования G-белка останавливается на этапе активации фермента аденилатциклазы, отвечающего за образование цАМФ из АТФ. Фермент аденилатциклаза сохраняет повышенную активность в течение длительного времени.
Субъединица коклюшного токсина, проникая в клетку, катализирует АДФ-рибозилирование αi-субъединицы активированного Gi-белка(αi βγ-ГТФ).
NAD+ [αi βγ-ГТФ] - [АДФ-рибозил-αi βγ-ГТФ] + никотинамид + Н+
Модифицированная αi - субъединица сохраняет высокое сродство к βγ - субъединицам, те. Gi-белок теряет способность диссоциировать на αi - ГТФ и βγ-субъединицы. Таким образом, ингибирующий сигнал (αi-ГТФ) не достигает аденилатциклазы, значит в этом случае возможна только её активация при связывании с αs-ГТФ. Действие коклюшного токсина на клетки тканей всегда приводит к повышению уровня цАМФ.
Симптомы холеры и коклюша развиваются в результате действия токсинов, вырабатываемых соответствующими микроорганизмами.
Также смотрите:
Катастрофы антропогенного происхождения и их экологические последствия
Ученые утверждают, что деятельность человека - главная причина глобального потепления на Земле Экологи из Национального центра атмосферных явлений в США уже составили температурный прогноз на ближайшее столетие. Если темпы загрязнения атмосферы останутся прежними, то ...
Биологическое действие фолиевой кислоты.
Фолиевая кислота имеет большое значение в жизни организмов, особенно птиц. При недостатке фолиевой кислоты наступает резкая отсталость в росте и развитии, нарушение оперения у птиц, макроцитарная анемия у животных.
В связи с тем, что фолиевая кислота принимает учас ...
Примеры модификационной изменчивости
У человека:
1) увеличение уровня эритроцитов при подъеме в горы
2) увеличение пигментации кожи при интенсивном воздействии ультрафиолетовых лучей
3) развитие костно-мышечной системы в результате тренировок шрамы (пример морфоза)
У насекомых и других животных:
1) ...