 |
юБРНюБРНЛЮРХГЮЖХЪюПУХРЕЙРСПЮюЯРПНМНЛХЪюСДХРаХНКНЦХЪаСУЦЮКРЕПХЪбНЕММНЕ ДЕКНцЕМЕРХЙЮцЕНЦПЮТХЪцЕНКНЦХЪцНЯСДЮПЯРБНдНЛдПСЦНЕфСПМЮКХЯРХЙЮ Х ялххГНАПЕРЮРЕКЭЯРБНхМНЯРПЮММШЕ ЪГШЙХхМТНПЛЮРХЙЮхЯЙСЯЯРБНхЯРНПХЪйНЛОЭЧРЕПШйСКХМЮПХЪйСКЭРСПЮкЕЙЯХЙНКНЦХЪкХРЕПЮРСПЮкНЦХЙЮлЮПЙЕРХМЦлЮРЕЛЮРХЙЮлЮЬХМНЯРПНЕМХЕлЕДХЖХМЮлЕМЕДФЛЕМРлЕРЮККШ Х яБЮПЙЮлЕУЮМХЙЮлСГШЙЮмЮЯЕКЕМХЕнАПЮГНБЮМХЕнУПЮМЮ АЕГНОЮЯМНЯРХ ФХГМХнУПЮМЮ рПСДЮоЕДЮЦНЦХЙЮоНКХРХЙЮоПЮБНоПХАНПНЯРПНЕМХЕоПНЦПЮЛЛХПНБЮМХЕоПНХГБНДЯРБНоПНЛШЬКЕММНЯРЭоЯХУНКНЦХЪпЮДХНпЕЦХКХЪяБЪГЭяНЖХНКНЦХЪяОНПРяРЮМДЮПРХГЮЖХЪяРПНХРЕКЭЯРБНрЕУМНКНЦХХрНПЦНБКЪрСПХГЛтХГХЙЮтХГХНКНЦХЪтХКНЯНТХЪтХМЮМЯШуХЛХЪуНГЪИЯРБНжЕММННАПЮГНБЮМХЕвЕПВЕМХЕщЙНКНЦХЪщЙНМНЛЕРПХЙЮщЙНМНЛХЙЮщКЕЙРПНМХЙЮчПХЯОСМДЕМЙЖХЪ
вторичная и третичная структура АХР
|
вХРЮИРЕ РЮЙФЕ: |
Хотя первичная структура субъединиц не дает информации о том, каким образом белковая молекула АХР организована в мембране, можно приблизиться к пониманию этого вопроса путем построения молекулярных
52 Раздел II. Передача информации в нервной системе
|
| Рис. 3.2. Аминокислотная последовательность субъединицы АХР. Затемненные области показывают гидрофобные участки (M1, М2, М3 и М4), способные формировать трансмембранные a-спирали. |
| Fig. 3.2. Amino Acid Sequence of the AChR Subunit. Sequences in color indicate hydrophobic regions (Ml, M2, M3, and M4) that are capable of forming membrane-spanning a helices. In the Ml region, 16 of the 22 amino acids are hydrophobic. The other membrane-spanning regions are of similar composition. The initial underscored segment is the signal sequence. (After Numa et al. 1983.) |
моделей, основываясь на данных об аминокислотной последовательности белка. Логично предположить, что, как у любых крупных белков, сегменты молекулы свернуты в упорядоченные мелкие a- или крупные b-спирали. Эти вторичные структуры, в свою очередь, сворачиваются, образуя третичные структуры. Наконец, пять субъединиц (две a, одна b, одна g и одна d ) соединяются вместе, формируя конечную четвертичную структуру — полноценный ионный канал.
Для построения модели вторичной и третичной структуры АХР существенную роль
Глава 3. Структура ионных каналов 53
| Рис. 3.3. Модель третичной структуры субъединицы АХР, предположенная из анализа аминокислотной последовательности зтого белка. Каждый из участков М1-М4 образует трансмембранные спирали, а оба терминальных участка (СООН и NH) находятся во внеклеточном пространстве. Fig. 3.3. Model of the Tertiary Structure of an AChR Subunit as proposed originally from amino acid sequence analysis. Regions Ml through M4 each form membrane-spanning helices, and both the carboxy (COOH) terminus and the amino (NH) terminus of the peptide lie in the extracellular space. |
сыграло обнаружение в первичной последовательности белка обширных участков неполярных (и, следовательно, гидрофобных) аминокислот, способных к формированию трансмембранного домена. В оригинальной модели АХР, предложенной Нума с коллегами 9), были идентифицированы четыре такие области (М1-М4, см. рис. 3.2), и была предложена структура, представленная на рис. 3.3. Используя индекс гидрофильности аминокислот в М1-М4 областях, можно самостоятельно проверить аргументированность этих заключений. Согласно последним данным, все трансмембранные участки, за исключением М2, являются скорее b, чем a-спиралями (см. рис.3.4А).
Как узнать, какая часть молекулы АХР является внеклеточной, а какая внутриклеточной? Прежде всего, на NН2-конце находится относительно гидрофобный участок из 24 аминокислот (рис. 3.2 и 3.5). Эта сигнальная последовательность необходима для проникновения синтезированного в клетке белка АХР в поверхностную мембрану. Следовательно, NН2-конец является внеклеточным. С этим согласуется тот факт, что два соседних цистеиновых остатка в позициях 192 и 193 ассоциированы с внеклеточным центром связывания АХ. Наконец, начальный внеклеточный сегмент составляет около половины от всей молекулы, что согласуется с известным распределением массы рецептора (см. рис. 3.1). Исходя из указанного четного числа трансмембранных участков, СООН-конец также является внеклеточным. Главные характеристики этой модели хорошо согласуются с другими наблюдениями. Например, в условиях плотной упаковки, АХР образуют димеры за счет дисульфидных связей между СООН-концами d-субъединиц. Показано также, что такие дисульфидные мостики являются внеклеточными11· 12).
оНХЯЙ ОН ЯЮИРС: