 |
юБРНюБРНЛЮРХГЮЖХЪюПУХРЕЙРСПЮюЯРПНМНЛХЪюСДХРаХНКНЦХЪаСУЦЮКРЕПХЪбНЕММНЕ ДЕКНцЕМЕРХЙЮцЕНЦПЮТХЪцЕНКНЦХЪцНЯСДЮПЯРБНдНЛдПСЦНЕфСПМЮКХЯРХЙЮ Х ялххГНАПЕРЮРЕКЭЯРБНхМНЯРПЮММШЕ ЪГШЙХхМТНПЛЮРХЙЮхЯЙСЯЯРБНхЯРНПХЪйНЛОЭЧРЕПШйСКХМЮПХЪйСКЭРСПЮкЕЙЯХЙНКНЦХЪкХРЕПЮРСПЮкНЦХЙЮлЮПЙЕРХМЦлЮРЕЛЮРХЙЮлЮЬХМНЯРПНЕМХЕлЕДХЖХМЮлЕМЕДФЛЕМРлЕРЮККШ Х яБЮПЙЮлЕУЮМХЙЮлСГШЙЮмЮЯЕКЕМХЕнАПЮГНБЮМХЕнУПЮМЮ АЕГНОЮЯМНЯРХ ФХГМХнУПЮМЮ рПСДЮоЕДЮЦНЦХЙЮоНКХРХЙЮоПЮБНоПХАНПНЯРПНЕМХЕоПНЦПЮЛЛХПНБЮМХЕоПНХГБНДЯРБНоПНЛШЬКЕММНЯРЭоЯХУНКНЦХЪпЮДХНпЕЦХКХЪяБЪГЭяНЖХНКНЦХЪяОНПРяРЮМДЮПРХГЮЖХЪяРПНХРЕКЭЯРБНрЕУМНКНЦХХрНПЦНБКЪрСПХГЛтХГХЙЮтХГХНКНЦХЪтХКНЯНТХЪтХМЮМЯШуХЛХЪуНГЪИЯРБНжЕММННАПЮГНБЮМХЕвЕПВЕМХЕщЙНКНЦХЪщЙНМНЛЕРПХЙЮщЙНМНЛХЙЮщКЕЙРПНМХЙЮчПХЯОСМДЕМЙЖХЪ
глава 10 Механизмы непрямой синаптической передачи
Нейромедиаторы связываются с метаботропными рецепторами, которые посредством цитоплазматических или связанных с мембраной вторичных посредников влияют на активность ионных каналов и транспортеров. Во многих синапсах в центральной и вегетативной нервной системе синаптическая передача осуществляется исключительно за счет таких непрямых механизмов. В ряде других синапсов непрямые механизмы модулируют прямую синаптическую передачу.
Непрямая синаптическая передача часто опосредуется рецепторами, связанными с G-белками. G-белки, названные так потому, что они связываются с гуаниновыми нуклеотидами, состоят из трех субъединиц: a, b и g. Активация рецептора вызывает диссоциацию a- и bg- субъединиц. В свободном состоянии субъединицы связываются с внутриклеточными мишенями и модулируют их активность. Некоторые субъединицы G-белка связываются с ионными каналами, вызывая сравнительно кратковременные эффекты. Например, G-белок активируется при связывании АХ с мускариновыми рецепторами на клетках синатриального узла сердца. Освобождающаяся при этом bg -субъединица связывается с калиевым каналом и вызывает его открывание, что приводит к урежению сердцебиений.
Вторым механизмом действия G-белков является активация ферментов, которые вызывают образование внутриклеточных посредников. Примером такого механизма является активация G-белков в кардиомиоцитах при связывании норадреналина с b -адренорецепторами. Активированные a- и bg -субъединицы стимулируют фермент аденилатциклазу. Образующийся в результате циклический АМФ активирует другой фермент — цАМФ-зависимую протеинкиназу, которая модулирует активность ионных каналов и ферментов путем их фосфорилирования. Эти ответы могут длиться от нескольких секунд до нескольких часов и часто могут продолжаться длительное время после того, как взаимодействие медиатора с рецептором заканчивается. Такие механизмы обеспечивают значительное усиление сигнала.
Главными мишенями непрямого действия медиаторов являются калиевые и кальциевые каналы. Непрямое действие медиаторов может вызывать открывание или закрывание каналов, а также изменение их потенциалзависимости. Так, путем непрямого действия медиаторы открывают калиевые каналы в клетках синатриального узла сердца, ингибируют кальциевые каналы N-типа в симпатических нейронах и увеличивают вероятность открывания кальциевых каналов в кардиомиоцитах при деполяризации. Модуляция ионных каналов в пресинаптических нервных окончаниях приводит к изменениям в процессе освобождения медиаторов, а в постсинаптических клетках — к изменению спонтанной активности нейронов и ответов, вызываемых синаптическими входами.
Помимо прямых механизмов синаптической передачи, которые были рассмотрены в главе 9, медиаторы также действуют непрямым образом, связываясь с рецепторами, которые сами по себе не являются ионными каналами. Такие рецепторы в свою очередь модифицируют активность ионных каналов, ионных транспортеров и рецепторных белков (рис. 10.1). Непрямые механизмы называют также «медленными» или «связанными с внутриклеточными посредниками». Многие рецепторы непрямого действия вызывают свои эффекты посредством взаимодействия с ГТФ--связываюшими белками (G-белкамн) 1) и называются также метаботропиыми рецепторами. В некоторых синапсах, как, например, в синапсах между симпатическими нейронами и мышечными волокнами в сердце 2) или между фоторецепторами и определенными биполярными клетками в сетчатке 3), синаптическая передача происходит исключительно через непрямые механизмы. В других синапсах непрямые механизмы могут модулировать эффективность прямой синаптической
Глава 10. Механизмы непрямой синаптической передачи 191
| Рис. 10.1. Прямое и непрямое действие медиаторов. (А) В прямом химическом синапсе медиатор связывается с ионотропным рецептором. Ионотропные рецепторы — это лиганд-активируемые ионные каналы. (В) Медиаторы непрямого действия связываются с метаботропными рецепторами. Метаботропные рецепторы сами по себе не являются ионными каналами. Они активируют внутриклеточные пути сигнализации с вовлечением вторичных посредников, которые влияют на открывание и закрывание ионных каналов. Fig. 10.1. Direct and Indirect Transmitter Action. (A) At direct chemical synapses the transmitter binds to an lonotropic receptor, lonotropic receptors are ligand-actwated ion channels. (B) Indirectly acting transmitters bind to metabotropic receptors. Metabotropic receptors are not themselves ion channels, but rather activate intracellular second messenger signaling pathways that influence the opening and closing of ion channels. | 
|
передачи (глава 16), что называется процессом нейромодуляции. В этой главе мы сначала рассмотрим структуру и функции метаботропных рецепторов и G-белков. Затем мы рассмотрим примеры синаптических взаимодействий, которые они могут опосредовать. Мы увидим, что метаботропные рецепторы, действуя через G-белки, влияют на огромное количество механизмов внутриклеточной сигнализации, значительно модифицируя нейрональную активность на несколько секунд, минут, часов и даже на еще более длительное время.
§ 1. Метаботропные рецепторы и G-белки
оНХЯЙ ОН ЯЮИРС: