Основные трансмембранные сигнальные механизмы

Рис.2

1.Растворимая в липидах сигнальная молекула проходит через ПМ и действует на внутриклеточный рецептор (фермент, регулятор транскрипции генов). 2.Сигнальная молекула связывается с внеклеточным доменом трансмембранного белка и активирует его ферментный цитоплазматический домен. 3.Сигнальная молекула связывается с ионным каналом и регулирует его открытие. 4.Сигнальная молекула связывается с рецептором ПМ, который сопряжен с эффекторным ферментом посредством G-белка.

Так уже нарушения синтеза и инактивирования лигандов (гормонов, медиаторов, антител, субстратов, лекарств и др.) искажает количественный характер их взаимодействия со специфическими клеточными рецепторами. Подобная картина возникает и при изменении чувствительности - аффинности самих рецепторов к лигандам.

Нередки ситуации, когда лигандные рецепторы плазмолеммы (ПМ) возбуждаются не обычными медиаторами, а ложными. Такая внештатная сигнализация возникает, например, при избыточном синтезе кишечной микрофлорой биогенных аминов, которые не упевают обезвреживаться в печени, поступают в кровь и активируют рецепторы, благодаря своему структурному сходству с истинными медиаторами. Похожую мимикрию клеточных сигналов иногда осуществляют аутоантитела – иммунологические копии гормонов.

Во всех этих случаях может расстраиваться либо прямая активация внутриклеточных ферментов или их синтез (1, 2), либо нарушаться ионный транспорт (3), либо искажаться сложный каскадный механизм реализация входного сигнала, который, в частности, реализуется многими лекарственными веществами (4). В этом случае сбои во взаимодействии лиганда с рецептором ПМ вызовут нарушения активации мембранных гуанозинтрифосфатсвязывающих белков - G-белков и сопряженных с ними мембраносвязанных ферментов – аденилатциклазы и инозитолфосфатазы (фосфолипаза С). Соответственно изменится образование вторичных внутриклеточных посредников - мессэнджеров (циклический аденозинмонофосфат (цАМФ), инозитолтрифосфат, диацилглицерин) и контролируемых ими других многочисленных внутриклеточных мэссенджеров – протеинкиназ, ионов Са, простагландинов, тромбоксанов, лейкотриенов и пр. Конечные последствия цепи этих нарушений представляются сбоем метаболических и функциональных программ, которые могут стать для клетки лечебными (фармакотерапия) или патогенными.

Наиболее распространенные последствия нарушений гормональной и медиаторной рецепции приведены в таблицах 2 и 3.

Последствия нарушений мембранной гормональной рецепции

Таблица 2