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.