Слияние мембран

Созна­ние, мыш­ле­ние и память, состав­ля­ю­щие нашу лич­ность, воз­ни­ка­ют в резуль­та­те обме­на сооб­ще­ни­я­ми меж­ду клет­ка­ми моз­га. Для ком­му­ни­ка­ции друг с дру­гом ней­ро­ны обра­зу­ют спе­ци­аль­ные кон­так­ты, назы­ва­е­мые синап­са­ми. Ней­рон, пере­да­ю­щий сиг­нал, акти­ви­ру­ясь, выбра­сы­ва­ет в синап­ти­че­скую щель хими­че­ские веще­ства – ней­ро­ме­ди­а­то­ры, коди­ру­ю­щие сооб­ще­ние для при­ни­ма­ю­ще­го ней­ро­на. Ней­ро­ме­ди­а­тор изна­чаль­но содер­жит­ся в синап­ти­че­ских пузырь­ках – вези­ку­лах, и при воз­буж­де­нии ней­ро­на мем­бра­на вези­ку­лы сли­ва­ет­ся с внеш­ней (плаз­ма­ти­че­ской) мем­бра­ной клет­ки в месте синап­ти­че­ско­го кон­так­та. Таким обра­зом, моле­ку­лы из пузырь­ков пере­да­ют­ся к дру­го­му ней­ро­ну. В этом году пре­мия Кав­ли в обла­сти ней­ро­на­ук была при­суж­де­на уче­ным, внес­шим зна­чи­тель­ный вклад в пони­ма­ние моле­ку­ляр­ных меха­низ­мов пере­да­чи сиг­на­лов нерв­ны­ми клет­ка­ми.

Ком­би­ни­руя мето­ды био­хи­мии, моле­ку­ляр­ной и кле­точ­ной био­ло­гии, Ричар­ду Шел­ле­ру уда­лось иден­ти­фи­ци­ро­вать несколь­ко клю­че­вых бел­ков, ассо­ци­и­ро­ван­ных с синап­ти­че­ски­ми пузырь­ка­ми и плаз­ма­ти­че­ской мем­бра­ной. Эти бел­ки участ­ву­ют в про­цес­се сли­я­ния вези­кул, содер­жа­щих ней­рон­транс­мит­тер, с пре­си­нап­ти­че­ской тер­ми­на­лью. В част­но­сти, Шел­ле­ром впер­вые был оха­рак­те­ри­зо­ван белок v-SNARE или VAMP, ассо­ци­и­ро­ван­ный с вези­ку­ляр­ной мем­бра­ной, а так­же впер­вые най­де­ны бел­ки плаз­ма­ти­че­ской мем­бра­ны t-SNARE (син­так­син) и SNAP-25. Эти бел­ки свя­за­ны с про­цес­сом сли­я­ния синап­ти­че­ских пузырь­ков и мем­бра­ны при выбро­се ней­ро­ме­ди­а­то­ра.

Томас Зюд­хоф исполь­зо­вал под­хо­ды био­хи­мии и моле­ку­ляр­ной био­ло­гии для опре­де­ле­ния бел­ков, игра­ю­щих важ­ную роль в рабо­те синап­ти­че­ских вези­кул. Он открыл, что один из бел­ков вези­ку­ляр­ной мем­бра­ны – синап­то­таг­мин – име­ет два отдель­ных доме­на, один для свя­зы­ва­ния с каль­ци­ем, дру­гой с фос­фо­ли­пид­ным сло­ем мем­бра­ны. Это ука­за­ло на его потен­ци­аль­ную зна­чи­мость для высво­бож­де­ния ней­ро­ме­ди­а­то­ра, так как повы­ше­ние внут­ри­кле­точ­ной кон­цен­тра­ции каль­ция сопро­вож­да­ет акти­ва­цию ней­ро­на. При помо­щи мето­дов созда­ния транс­ген­ных живот­ных Зюд­хоф выяс­нил функ­ци­о­наль­ную роль синап­то­таг­ми­на и несколь­ких дру­гих вези­ку­ляр­ных бел­ков, необ­хо­ди­мых для быст­ро­го выбро­са ней­ро­ме­ди­а­то­ра при появ­ле­нии каль­ци­е­во­го сиг­на­ла.

Джеймс Ротмэн раз­ра­бо­тал бес­кле­точ­ный метод ана­ли­за основ­ных про­цес­сов мем­бран­но­го пере­но­са в клет­ке. Им были най­де­ны два рас­тво­ри­мых бел­ка – NSF и SNAP, кри­тич­ных для вези­ку­ляр­но­го транс­пор­та и сли­я­ния с мем­бра­ной в клет­ках не явля­ю­щих­ся нерв­ны­ми. Он обна­ру­жил, что при поме­ще­нии в экс­тракт из моз­га эти бел­ки обра­зу­ют ком­плек­сы с вези­ку­ляр­ным бел­ком VAMP и бел­ка­ми плаз­ма­ти­че­ской мем­бра­ны (иден­ти­фи­ци­ро­ван­ны­ми ранее Шел­ле­ром) – синап­то­так­си­ном и SNAP-25. Как ока­за­лось, тре­тич­ный ком­плекс вези­ку­ляр­но­го бел­ка v-SNARE и двух бел­ков плаз­ма­ти­че­ской мем­бра­ны t-SNARE явля­ет­ся осно­вой не толь­ко для выбро­са ней­ро­ме­ди­а­то­ра в нерв­ных клет­ках, но и во всех фор­мах сли­я­ния кле­точ­ных мем­бран.

Миха­ил Бур­цев

Если вы нашли ошиб­ку, пожа­луй­ста, выде­ли­те фраг­мент тек­ста и нажми­те Ctrl+Enter.

Связанные статьи

Оценить: 
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (Пока оценок нет)
Загрузка...
 
 

Метки: , ,

 

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *