Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Медицина arrow Аденилатциклазный сигнальный механизм

Участие G-белков в реализации АЦ стимулирующего эффекта инсулина

Для доказательства участия G-белков в действии инсулина на активность АЦ был применен широко распространенный подход, в котором используется набор гуаниновых нуклеотидов, способных в разной степени либо стимулировать ГТФ-азную активность G-белков в присутствии ГТФ и его аналогов - ГТФ?S, ГИДФ и тем самым активировать АЦ, либо ингибировать ГТФ-азную активность G-белка в присутствии ГДФ?S.

Было исследовано влияние ГТФ и ряда его негидролизуемых аналогов на активность АЦ в присутствии и отсутствии гормона (Табл. 6).

Таблица 6. Влияние гуаниновых нуклеотидов в отсутствии и присутствии инсулина на активность АЦ во фракции мышечных мембран крысы и моллюска

Воздействия

Животные

Крыса

Моллюск

Активность АЦ (%)

Контроль

100±1.01%

100±1.3%

Инсулин (10-8М)

222±1.3%

(+122%)

186±1.8%

(+86%)

ГТФ?S (10-5М)

242±1.4%

(+142%)

470±9.4%

(+370%)

ГИДФ (10-5М)

236±1.8%

(+136%)

269±4.9%

(+169%)

ГТФ (10-5М)

135±1.05%

(+35%)

163±5.1%

(+63%)

ГДФ?S (10-5М)

95±1.2%

(-5%)

92±2.4%

(-8%)

Инсулин + ГТФ?S

473±2.5%

(+373%)

[109%]

726±20.3%

(+626%)

[170%]

Инсулин + ГИДФ

399±8.2%

(+299%)

[41%]

441±12.3%

(+341%)

[86%]

Инсулин + ГТФ

277±10.1%

(+177%)

[20%]

279±8.4%

(+179%)

[30%]

Инсулин + ГДФ?S

102±5.4%

(+2%)

[-17%]

105±4.3%

(+5%)

[-86%]

Примечание: в круглых скобках - активирующий АЦ эффект используемых агентов в% по отношению к базальной активности, принятой за 100%. В квадратных скобках - потенцирование эффекта гормона в присутствии гуаниновых нуклеотидов в %.

Согласно представленным данным, ГТФ?S, ГИДФ, ГТФ стимулируют активность АЦ в мышечных мембранах крыс и моллюсков. При совместном действии инсулина и гуаниновых нуклеотидов происходит усиление (потенцирование) эффекта гормона по сравнению с аддитивным эффектом гормона и гуаниновых нуклеотидов, действующих раздельно - в присутствии ГТФ?S, ГИДФ и ГТФ на +109%, +41% и +20% у крыс и на +170%, 86% и 30% у моллюсков (табл. 6). ГДФ?S же напротив снижает АЦ стимулирующий эффект инсулина как в мышцах крыс, так и моллюсков.

Потенцирование эффекта инсулина в присутствии ГТФ?S, ГИДФ, ГТФ и отсутствие потенцирующего эффекта в присутствии ГДФ?S свидетельствует о вовлеченности Gs-белков в АЦ сигнальный механизм действия пептидов инсулинового суперсемейства.

Таблица 7. Влияние коклюшного и холерного токсинов на базальную, инсулин- и ИФР1-стимулируемую активность АЦ в скелетных мышцах крысы и моллюска A.cygnea

Активность АЦ (пкмоль цАМФ/мин/мг белка)

Воздействия

Скелетные мышцы крысы

Гладкие мышцы моллюска

Без КТ

+КТ

Без КТ

+КТ

Без пептидов

39.7 ±3.4

48.5 ±2.0

63.2 ±4.1

69.1 ±9,6

(100%)

(100%)

(100%)

(100%)

Инсулин

67.9 ±3.6

48.2 ±2.7

200.5 ±14.4

74.2 ±7.6

10-9М

(171%)

(99%)

(317%)

(108%)

ИФР-1

57.4 ±2.1

43.1 ±1.6

139.2 ±12.4

76.8 ±7.3

10-9М

(145%)

(89%)

(220%)

(111%)

Без ХТ

+ХТ

Без ХТ

+ХТ

Без пептидов

39.6 ±2.6

79.7 ±2.7

47.4 ±3.0

94.3 ±5.6

(100%)

(100%)

(100%)

(100%)

Инсулин

69.3 ±2.8

105.8 ±7.4

151.7 ±9.8

134.0 ±7.5

10-9М

(175%)

(133%)

(320%)

(142%)

ИФР-1

56.7 ±4.2

106.2 ±6.5

100.0 ±5.4

122.6 ±8.8

10-9М

(143%)

(133%)

(210%)

(130%)

Примечание: В скобках - активность АЦ в%. Активность АЦ без пептидов принята за 100%.

Для выяснения типов G белков, вовлеченных в АЦ сигнальный механизм действия инсулина и ИФР-1 были использованы бактериальные токсины (коклюшный и холерный), которые модифицируют ?-субъединицы Gi и Gs белков.

Коклюшный токсин вызывает АДФ-рибозилирование ?i-субъединицы Gi белка, что ведет к потере его функциональной активности (Milligan, 1988; Reisine, 1990). Известно, что ??-димер Gi белка обладает собственной регуляторной способностью и может стимулировать активность ФИ-3-К. Обработка мышечных мембран крысы и моллюска коклюшным токсином приводила к блокированию АЦ стимулирующего эффекта, как инсулина, так и ИФР-1 (таблица 7), что можно объяснить нарушением диссоциации гетеротримерного Gi белка на ?i-субъединицу и ?? димер в условиях действия коклюшного токсина.

Таким образом, коклюшный токсин, предотвращая индуцируемую инсулином или ИФР-l стимуляцию активности ФИ-3-К, реализуемую через ??-зависимый механизм, тормозит активацию АЦ.

Влияние холерного токсина на мембраны приводит к блокаде ГТФ-азной активности ?s-субъединицы и тем самым переводит её в перманентно активированное состояние. В связи с этим обработка мембран холерным токсином может повлечь за собой стимулирование каталитической активности АЦ и наряду с этим ослабление регуляторных эффектов гормонов, действие которых на АЦ осуществляется через Gs белок (Milligan, 1988; Reisine, 1990). Обработка фракции мышечных мембран крысы и моллюска холерным токсином приводит к 2х-кратному увеличению базальной активности АЦ и снижению стимулирующего эффекта инсулина и ИФР-1 на активность фермента (таблица 7), что полностью согласуются со сведениями литературы и указывает на вовлеченность Gs белка в активацию АЦ с участием инсулина или ИФР-1.

Таким образом, совокупность данных, полученных с использованием коклюшного и холерного токсинов, указывает на участие как Gi, так и Gs белков в АЦ сигнальном механизме действия инсулина и ИФР-l.

 
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 
Предметы
Агропромышленность
Банковское дело
БЖД
Бухучет и аудит
География
Документоведение
Естествознание
Журналистика
Инвестирование
Информатика
История
Культурология
Литература
Логика
Логистика
Маркетинг
Математика, химия, физика
Медицина
Менеджмент
Недвижимость
Педагогика
Политология
Политэкономия
Право
Психология
Региональная экономика
Религиоведение
Риторика
Социология
Статистика
Страховое дело
Техника
Товароведение
Туризм
Философия
Финансы
Экология
Экономика
Этика и эстетика
Прочее