Українські рефератиучбові матеріали на українській мові

RefBaza.com.ua пропонує студентам та абітурієнтам найбільшу базу з рефератів! Також ви можете ділитися своїми рефератами для поповнення бази.

АТФ індуковане зміна внутрішньоклітинної концентрації кальцияя в нейронах неокортекса пацюків

Реферат: АТФ індуковане зміна внутрішньоклітинної концентрації кальцияя в нейронах неокортекса пацюків

1. ЗАПРОВАДЖЕННЯ

Молекула АТФ давно відома як повсюдно поширений генератор для внутрішньоклітинного метаболізму. Але її властивості як нейротрансмитера знайшли порівняно недавно. Сьогодні не залишилося жодних сумнівів, що АТФ є нейротрансмитером в автономних нейромышечных з'єднаннях, ганглиях і центральної нервової системі. Приміром, засвідчили, що АТФ залучена до генерацію больових сигналів через Р2Х1 і Р2Х2 рецептори. Однак місія і розподіл пуринорецепторов в корі мозку і особливо у моторної корі досі залишається слабко вивченій. Тому вивчення механізмів дії АТФ в корі мозку представляє безсумнівний інтерес. Ми вивчали дію АТФ у вигляді виміру концентрації внутрішньоклітинного кальцію, - однієї з найболее важливих і універсальних регуляторів клітинних функцій.

Мета роботи полягало у вивченні механізмів генерації АТФ - индуцированных внутрішньоклітинних кальцієвих сигналів в нервових клітинах моторної кори.

2. ОБЗОР ЛІТЕРАТУРИ

2.1 Гомеостаз кальцію в нервових клітинах

Концентрація цитозольного кальцію в эукариотических клітинах регулюється трансмембранным транспортом і цитоплазматическим зв'язуванням кальцію. Рух іонів кальцію через мембрану контролюється: 1) двома сімействами Са2+ каналів, а саме: кальцієвими каналами плазмалеммы і кальцієвими каналами, розташованими в мембрані эндо(сарко)плазматического ретикулума (ЕР чи СВ), які формують шляху входу кальцію в цитоплазму; 2) висновком кальцію з цитоплазми завдяки активності кальцієвих насосів плазмалеммы і/або кальцієвих обмінників; і трьох) акумуляцією іонів кальцію внутриклеточными кальцієвими депо і митохондриями. Останні служать системами кальцієвого буфера, здатними акумулювати й накопичувати іони кальцію, підтримуючи в такий спосіб гомеостаз кальцію в цитоплазмі.

2.1.1 Кальциевые канали плазматичної мембрани

Нервові клітини экспрессируют різні типи кальцієвих каналів плазмалеммы, які можна активовані різними впливами. Базуючись на механізми активації, кальцієві канали можна розділити сталася на кілька типів потенціал - керованих і рецептор - керованих каналів.

Потенціал - керовані канали вносять значний внесок як і регуляцію входу кальцію в цитоплазму, і у нейрональный электрогенез. Бєлки, що утворюють кальцієві канали, складаються з 5 субъедениц (a1, a2, b, g, d). Головна субъеденица a1 формує власне канал і має місця зв'язування щодо різноманітних модуляторів кальцієвих каналів. Було виявлено кілька структурно різних a1 субъедениц кальцієвих каналів в нервових клітинах ссавців (позначених як A, B, З, D і E). Функціонально кальцієві канали різних типів відрізняються одна від друга активацією, кінетикою, провідністю одиночного каналу та фармакологією. У нервових клітинах описано до 6 типів потенціал - керованих кальцієвих каналів (T-, L-, N-, P-, Q-, R- канали). Активність потенціал - керованих каналів плазмалеммы регулюється різними внутриклеточными вторинними посередниками і мембраносвязанными G-белками (33,26).

Другий шлях потоку іонів кальцію через мембрану пов'язані з активацією агонист - керованих каналів. Багато агонист - керовані канали мають значної кальцієвої проницаемостью при фізіологічних умовах. Таку кальциевую проникність виявляють нейрональные ацетилхолин(Ach)-управляемые, глутамат -керовані (NMDA і AMPA/Каинат типи) і пуринорецепторы (10,18,49,34). Крім кальцієвих каналів плазмалеммы, керованих зовнішніми впливами, в эукариотических клітинах було відкрито також кілька типів кальцієвих каналів, контрольованих внутриклеточными вторинними посередниками. Зокрема, IP3-управляемые кальцієві канали виявили нейронах Пуркинье мозочка (34), а IP4-управляемые кальцієві канали - у клітинах ендотелію (35).

Третій, недавно виявлений, особливий тип Са2+ каналів, контрольована заполненностью внутрішньоклітинних кальцієвих депо, здійснюючи в такий спосіб пряме сполучення між визволенням Са2+ в цитоплазму з депо і вхід у ній Са2+ через плазмалемму.

2.1.2 Кальциевые буферы

Більшість іонів Са2+, які входять у клітину, практично негайно пов'язується цитоплазматическими місцями зв'язування кальцію. Показано, що тільки менш 1% іонів кальцію, які пробираються у цитозоль, залишається в незв'язаному стані (11). Цитозольные кальцієві буферы представлені переважно Са2+-связывающими білками, такі як парвальбумин, кальмодулин, тропонин-С, кальретинин, кальциунеурин, білок S-100 (25). З іншого боку, цитозольная буферна ємність то, можливо опосередкована АТФ, що може пов'язувати значну кількість Са2+ (64). 20-50% цитозольных кальцієвих буферів може бути віддалені з цитоплазми при перфузировании клітини, що їх мобільність, тоді як решта Са2+-связывающей ємності належить до фіксованим буферам. Мобільні кальцієві буферы можуть відіграти важливу функціональну роль, сприяючи дифузії іонів Са2+ в цитоплазмі та поширенню Са2+ сигналу клітиною. Внутриклеточное запровадження ендогенних Са2+ буферів (кальбиндина D28k і парвальбумина) через микропипетку зумовлювало збільшення швидкості наростання [Ca2+]i кілька порядків й суттєво впливало на кінетику зміни [Ca2+]i, що підтверджує роль мобільних Са2+ буферів з низьким молекулярным вагою ефективному регулюванні внутрішньоклітинної концентрації кальцію.

2.1.3 Кальциевые канали эндоплазматического ретикулума

Са2+ канали ЕР є олигометрическими протеїнами, умонтованими в мембрану ЕР. Ці канали можна щодо легко виділення з клітини задля її подальшого структурного аналізу тому, що білки каналу зв'язуються специфічно і з великим спорідненістю з IP3 (для IP3-управляемых каналів) і з рианодином (для Са2+-управляемых каналів).

Са2+-управляемые Са2+ канали ЕР. Ці кальцієві канали були вперше виділено з кістякових і по-особливому сердечних м'язів. Виявилося, що Са2+ канали ЕР у тих м'язових тканинах мають молекулярні розбіжності й закодовані різними генами. Са2+ канали ЕР в серцевих м'язах безпосередньо пов'язані з высокопороговыми Са2+ каналами плазмалеммы (L-тип) через кальцийсвязывающие білки, створюючи, в такий спосіб, функціонально активну структуру - «тріаду». У кістякових м'язах деполяризация плазмалеммы прямо активує звільнення Са2+ з саркоплазматического ретикулума тому, що Са2+ канали плазмалеммы служать потенціал - чутливими передавачами активирующего сигналу безпосередньо Са2+ каналам ЕР через котрі пов'язують білки (44). Отже, Са2+ депо кістякових м'язів мають механізмом звільнення Са2+, викликуваним деполяризацией (RyR1-тип). На відміну від кістякових м'язів, саркоплазматические Са2+ канали кардіоміоцитів пов'язані з плазмалеммой, й у стимуляції звільнення Са2+ з депо потрібно збільшення концентрації цитозольного кальцію (RyR2-тип). ДНК, кодирующая білки двох типів каналів Са2+ звільнення, була клонирована з тканин чоловіки й кролика, що дозволило экспрессировать Са2+-управляемые Са2+ каналів навіть у модельні клітинні системи. Бєлки, вбудовані в ліпідний бислой, формують чутливі до рианодину канали, активируемые іонами Са2+ (50 нмоль/л) у присутності АТФ (29). Крім цих двох типів Са2+-активируемых Са2+ каналів, нещодавно було ідентифікований третій тип Са2+ каналів ЕР (RyR3-тип), що є продуктом іншого гена. Цей третій тип Са2+ каналів ЕР, як було зазначено показано, не чутливий до кофеїну (21). Експерименти, проведені на нервових тканинах, продемонстрували присутність всіх трьох типів Са2+-управляемых Са2+ каналів ЕР у мозку ссавців, проте RyR2-тип є домінантним (38). Са2+-управляемые Са2+ канали ЕР є гомотетрамерами, які з мономерів з молекулярным вагою 500 КБ (39)


Схожі реферати

Статистика

[1] 2 3 4 5 6 7 8