ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ФОТОРЕЦЕПТОРНОГО Сa(2+)-СВЯЗЫВАЮЩЕГО БЕЛКА РЕКОВЕРИНА С ЕГО КЛЕТОЧНОЙ МИШЕНЬЮ, РОДОПСИНКИНАЗОЙ И МЕМБРАНАМИ
Сенин И. И., Сучков Д. В., Бажин А. В., Тихомирова Н. К., Ахтар М., Филиппов П. П.
Отдел энзимологии НИИФХБ им. А.Н.Белозерского, МГУ, 119899 Москва; *Отдел биохимии и молекулярной биологии, Школа биологических наук Университета Саутхемптона, Саутхемптон, S09 3TU, Англия
Возбужденная палочка сетчатки
позвоночных животных переходит (релаксирует) в невозбужденное
"темновое" состояние благодаря ряду процессов, среди
которых: фосфорилирование фотовозбужденного родопсина
(Rho*) под действием
родопсинкиназы (RK);
"выключение" трансдуцина (Gi)
в результате перехода Gt GTP =>
Gt GDP, обусловленного
его собственной ГТФазной активностью; ускорение синтеза
cGMP, катализируемого
гуанилатциклазой; открывание cGMP-зависимых катионных каналов,
локализованных в плазматической мембране наружных сегментов палочек
(НСП). За исключением ГТФазы трансдуцина, все перечисленные процессы
чувствительны к ионам кальция, концентрация которого в цитоплазме
НСП, высокая в темноте, снижается после передачи зрительного сигнала.
Эффекты Са2+
на релаксацию палочки опосредованы Са2+-связывающими
белками, из которых мы остановимся на рековерине - Са2+-чувствительном
ингибиторе RK, катализирующей фосфорилирование Rho*. Суммарный
процесс фосфорилирования родопсина состоит из двух стадий: (1)
связывание исходно неактивной RK с Rho* и ее активация под действием
Rho* и (2) собственно фосфорилирование Rho* под действием активированной
RK. Первый раздел настоящей работы посвящен вопросу о том, на
какую из 2-х указанных стадий направлено ингибирующее действие
рековерина. Для ответа на этот вопрос мы использовали рекомбинантный
немиристоилированный рековерин (nRc),
который не способен связываться с фоторецепторной мембраной, но
сохраняет способность ингибировать фосфорилирование Rho*. Мы показали,
что nRc нарушает взаимодействие между Rho* и RK, и поскольку связывание
RK с Rho* отражает ее активацию под действием Rho*, этот факт
говорит о чувствительности 1-й стадии суммарного процесса фосфорилирования
Rho* к ингибированию рековерином. В то же время мы не выявили
какого-либо ингибирующего эффекта nRc на фосфорилирование белковых
субстратов таких, как казеин и "темновой" родопсин в
отсутствие Rho*, что указывает на неспособность рековерина ингибировать
2-ю стадию суммарного процесса фосфорилирования родопсина. Работа
поддержана грантами РФФИ (№ 97-04-49145 и № 98-04-49293) и фонда
Wellcome Trust.
Авторы благодарны к.х.н. A.A. Заргарову за предоставление препарата
немиристоилированного рековерина.