КОВАЛЕНТНЫЕ МОДИФИКАЦИИ ЦИТОСКЕЛЕТНЫХ БЕЛКОВ

Многие цитоскелетные белки подвергаются после трансляции ковалентным модификациям. Одна из наиболее распространенных модификаций — фосфорилирование. В число белков, подвергающихся в той или иной степени фосфорилированию, входят фибронектин, филамин, тяжелые и легкие цепи миозина, винкулин, р-тубулин, виментин, а-актинин, десмин, а- и p-тропомиозин и спектрин. Большинство перечисленных белков фосфорилируется по серину и, в меньшей степени, по треонину. По тирозину из цитоскелетных белков фосфорилируются только винкулин, филамин и виментин; эти три белка, впрочем, присутствуют в значительных количествах лишь в трансформированных клетках, где они содержат от 2 до 20% фосфатных остатков. В некоторых случаях роль фосфатных групп уже известна. Легкие цепи немышечного миозина в результате фосфорилирования активируются. У двух видов простейших фосфорилирование вызывает диссоциацию тяжелых цепей миозина. Многие из ассоциированных с микротрубочками белков после фосфорилирования начинают лучше связываться с микротрубочками. Однако для большинства цитоскелетных белков ни функциональное значение фосфорилирования, ни его влияние на взаимодействие их друг с другом не известны.

Помимо фосфорилирования в белках обнаружены и другие ковалентные модификации. Так, тубулин после трансляции тирозилируется; кроме того, он может гликозилироваться. Актин подвергается двум ковалентным модификациям и содержит в итоге N-метилгистидин и N-концевую ацетильную группу. Метилгистидин есть также и в молекуле миозина. В кальмодулине, миозине,, а также в актине из Acanthamoeba имеется триметиллизин. Винкулин содержит в том или ином количестве ацильные группы; это могут быть боковые цепи с 1 атомами углерода. О функциональной роли этих модификаций почти ничего не известно. Весьма вероятно, что ковалентным модификациям подвергаются и многие-другие цитоскелетные белки. Систематическое изучение модификаций, возможно, выявит такие закономерности, которые помогут понять функциональное значение этого явления.

Опираясь на достигнутое к настоящему времени понимание химических свойств белков цитоскелета, мы можем указать те направления, в которых особенно нужны дальнейшие исследования. Очевидно, что необходимо аккуратное определение стехиометрии цитоскелетных. белков in vivo, поскольку некоторые из них, как известно, способны вызывать значительные эффекты даже в стехиометрии 1 :500. Во-вторых, нужно измерить для этих белков константы связывания, чтобы можно-было предсказывать, в каком соотношении они будут связываться при конкуренции за один и тот же связывающий участок. В-третьих, характеристики белков важно определить в физиологических условиях (при соответствующих pH, рСа, концентрациях нуклеозидтрифосфатов, ионной силе и т. д.). Например, F-актин, образовавшийся в растворе с высоким содержанием магния, ведет себя (и сам по себе, и в комплексе с другими белками) не так, как F-актин, образовавшийся в присутствии калия. Это может иметь физиологическое значение,, поскольку, например, у амебы концентрация магния выше, а концентрация калия ниже, чем в большинстве клеток позвоночных. Возможно, что указанные две формы F-актина свойственны разным типам клеток. Далее,, постоянное внимание необходимо уделять протеолизу. В некоторых случаях протеолиз является артефактом и может приводить к образованию таких белковых фрагментов, которые сохраняют связывающие свойства нативных белков и потому могут влиять на их поведение в исследуемой системе. В других случаях, как, на пример, в случае протеазы, ассоциированной с промежуточными филаментами, протеолиз может быть действительно присущим живой клетке механизмом регуляции состояния цитоскелета. Полный перечень цитоскелетных белков, вероятно, можно будет составить, лишь уделяя постоянное внимание всем потенциально возможным связывающим участкам на филаментах, в том числе на их разных концах и боковой поверхности, и потенциальным сшивкам между системами филаментов. И последнее: взаимодействия между филаментами могут быть либо конститутивными, либо регулируемыми, и лишь критическое внимание к физиологическим ограничениям для взаимодействий разного типа позволит оценить значение этих взаимодействий.


Похожие материалы:

Архитектура цитоскелета

Эритроциты

Тромбоциты

Фибробласты


   
© Медицинские науки. Перепечатка материалов сайта без действующей обратной ссылки запрещена!