[ЗВУК] [ЗВУК]
Добрый день, уважаемые слушатели.
Тема моего сегодняшнего краткого сообщения — натрий-калиевая АТФаза.
Эта ферментная система представляет собой мембранный интегральный белок,
который выполняет функцию натрий-калиевого насоса.
Na,K-АТФаза была открыта доктором из Дании Йенсом Христианом Скоу,
и за разработки в этой области в 1997 году
доктор Скоу был удостоен Нобелевской премии по химии.
Основная функция Na,K-АТФазы — поддержание трансмембранных
градиентов ионов натрия и калия за счет их активного АТФ-зависимого транспорта,
что обеспечивает электрогенез и возбудимость клеток,
а также работу ряда сопряженных транспортных систем клетки.
Следующий слайд демонстрирует исключительно важную роль
Na,K-АТФазы в поддержании мышечной и нейрональной активности.
Благодаря своим свойствам Na,K-АТФаза участвует в
поддержании водно-солевого обмена, является важнейшей,
с точки зрения поддержания нормальной работоспособности, скелетной
мускулатуры и нейрональной активности, препятствует развитию утомления.
Таким образом, Na,K-АТФаза является поистине витальным белком, который
обеспечивает нормальное функционирование всех систем и всего организма в целом.
На следующем слайде показана структура Na,K-АТФазы.
Это олигомерный белок, состоящий из α и β-субъединиц.
Субъединица α имеет 10 трансмембранных доменов,
места связывания с АТФ, ионами натрия, калия.
Эта субъединица выполняет транспортные и каталитические функции.
Субъединица β представляет собой гликопротеин,
однократно пересекающий мембрану.
Основная функция этой субъединицы — работа в качестве шаперона.
Na,K-АТФаза включает в себя также ассоциированный белок семейства FXYD,
который является модулятором активности фермента.
Для позвоночных известны 4 молекулярных формы,
или изоформы, α-субъединицы Na,K-АТФазы,
3 изоформы β-субъединицы и 7 молекулярных форм белков семейства FXYD.
Различные сочетания α, β-субъединиц и ассоциированной
субъединицы FXYD обеспечивают исключительно широкое разнообразие
молекулярных форм Na,K-АТФазы и их свойств и функциональных особенностей
в зависимости от специализации клеток и тканей.
Изоформа α1 обнаружена во всех клетках,
и лишь в клетках некоторых тканей является единственной,
таких как эритроциты, почки, печень.
В большинстве других клеток, помимо α1, экспрессируется какая-то
из сопутствующих изоформ: α2, α3 или α4.
Предполагается, что основную насосную функцию выполняет изоформа α1,
тогда как прочие изоформы выполняют какие-то во многом еще непонятные
регуляторные функции, присущие для данной специализации клеток.
Следующий слайд демонстрирует одну очень важную особенность Na,K-АТФазы.
Дело в том, что некоторые участки α-субъединицы
Na,K-АТФазы формируют сайт связывания для сердечных гликозидов,
которые являются специфическими ингибиторами активности Na,K-АТФазы.
Эти вещества имеют растительное происхождение,
но обнаружены также у жабы рода Bufo.
Необходимо отметить, что все эти вещества имеют сходную стероидную структуру,
и в настоящее время их обычно называют кардиотоническими стероидами.
В высоких концентрациях эти лиганды очень токсичны,
однако в низких терапевтических дозах,
они широко применяются в клинике сердечно-сосудистых заболеваний,
благодаря так называемому инотропному эффекту,
который заключается в усилении сокращений сердечной мышцы.
Несмотря на то, что многое в функционировании Na,K-АТФазы уже известно,
ряд проблем остается малоизученным.
В частности, это касается вопроса взаимодействия
Na,K-АТФазы с молекулярным окружением.
Установлено, что Na,K-АТФаза обладает рядом структурных доменов,
благодаря которым она способна образовывать мультимолекулярные
комплексы и участвовать как скаффолд-белок в формировании так
называемых субклеточных или функциональных микродоменов.
Важнейшим открытием последних лет стало выявление сигнальной функции Na,K-АТФазы,
благодаря которой эта ферментная система вовлечена в реализацию
самых разнообразных жизненно важных путей внутриклеточной регуляции.
Изучение механизмов сигнальной функции Na,K-АТФазы,
а также роли эндогенных кардиотонических стероидов в ее реализации,
открывают новые перспективы в понимании механизмов выживаемости клеток,
в том числе механизмов нейропротекторных
эффектов эндогенных кардиотонических стероидов.
Благодарю за внимание.
[БЕЗ_ЗВУКА]