![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Белки нервной системы |
Реферат Белки нервной системы ВВЕДЕНИЕ Значительная часть белков нервной системы идентична белкам других органов и тканей в силу общности ряда базовых процессов жизнедеятельности. Однако существует обширная категория нейроспецифических белков, связанных с особым устройством и функциями нервной системы. Поскольку эта система функционирует как единое целое, невозможно в ряде случаев рассматривать только нейроспецифические белки, отвлекаясь от других белков. Можно лишь, стремясь акцентировать биохимические особенности нервной системы, уделить особое внимание нейроспецифическим белкам, не исключая из описания и некоторые другие белки в той мере, в которой это необходимо для полной характеристики белковых комплексов. Специфичность белков для нервной ткани определяется критериями: а) наличием их преимущественно в нервной ткани, причем их количество должно существенно превышать таковое в остальных тканях животного организма, – условный, но общепринятый критерий; б) участием этих белков в реализации специфических функций нервной системы, например процессах генерации и проведения нервного импульса, установлении межклеточных контактов в нервной ткани, регуляции проницаемости ионных каналов, в механизмах обучения и формировании памяти; в) тесной взаимосвязью между биоактивностью нейроспецифических белков и функциональным состоянием нервной системы. Изучение физико-химических свойств, локализации в отделах мозга, клетках и субклеточных структурах нервной ткани, особенностей метаболизма нейроспецифических белков или сроков появления их в процессе онтогенеза позволяет приблизиться к пониманию фундаментальных механизмов функционирования мозга. Установлена связь нейроспецифических белков с некоторыми патологическими состояниями организма, главным образом с развитием нервно-психических заболеваний. Обнаружение некоторых нейроспецифических белков в спинномозговой жидкости или сыворотке крови может рассматриваться в качестве индикатора повреждения нервной ткани. Идентификация нейроспецифических белков может быть осуществлена различными способами: 1) сравнением белкового спектра мозга с белковыми спектрами других органов, в том числе путем наложения электрофореграмм после двумерного электрофореза; при этом могут быть выявлены как новые белки, характерные только для нервной ткани, так и их изоэлектрические точки, молекулярные массы, субъединичный состав и даже примерное количество; 2) с использованием иммунохимических методов, позволяющих определить нейроспецифические антигенные детерминанты, в том числе методом моноклональных антител и с помощью истощенных антисывороток; обработанные таким образом антисыворотки содержат антитела только к нейроспецифическим антигенным детерминантам; 3) с помощью направленного поиска нейроспецифических белков в различных участках и отделах мозга, в клеточных популяциях и в субклеточных структурах; 4) с помощью направленного поиска нейроспецифических изоферментов путем выявления ферментативной активности уже известных ферментов у вновь выделенных нейроспецифических белков; 5) с использованием методов генной инженерии, когда в качестве исходного материала применяется м-РНК мозга, с которой транскрибируется характерный нейроспецифический белок; 6) посредствам «дедуктивного» определения аминокислотных последовательностей белков нервной ткани – по нуклеотидным последовательностям генетической ДНК и м-РНК.
К настоящему времени различными методами идентифицировано более двух сотен нейроспецифических белков, однако информация о большинстве из них сводится в основном к сообщению об их выявлении и описанию ряда физико-химических и антигенных свойств. Представлены примеры наиболее изученных их них, классифицированных по функциональным и химическим характеристикам. В особых случаях, когда это полезно для восприятия путей познания биохимии мозга, приведены сведения об истории их открытия и изучения. В частности, описание белков, модулирующих состояние мембран и эффекты ионов Са , неслучайно представлено первым, так как к ним относится первый из открытых и обстоятельно изученных нейроспецифических белков – S 100. 1. НЕФЕРМЕНТНЫЕ НЕЙРОСПЕЦИФИЧЕСКИЕ СА -СВЯЗЫВАЮЩИЕ БЕЛКИ Очень многие белки ЦНС так или иначе взаимодействуют с ионами Са. Однако особо выделяют группу белков с очень высоким сродством к Са , которые регулируют перемещения и концентрации Са и, благодаря способности менять конфор-мацию при связывании Са , участвуют в разнообразных специфических процессах. Многие из белков этой группы называют калбиндинами. По особенностям структуры различают ан-нексины, содержащие длинные консервативные последовательности аминокислот, преимущественно дикарбоновых, и белки, обладающих так называемой «EF-pyKoff – петлей из 12–14 и аминокислот, образующих как бы гнездо для Са , фланкированные а-цепями. К аннексинам относится первый открытый нейроспецифический белок – S 100. Белок S 100, точнее, как было установлено позже, – группа белков S 100, был открыт в 1965 г. Б. Муром и Мак-Грегором при сравнении белковых карт водорастворимых белков мозга и печени. После хроматографии и электрофореза был выявлен первый специфический белок нервной ткани, названный белком Мура или белком S 100, поскольку он остается в растворе при 100%-ном насыщении Н2S04 при рН 7,2. В дальнейшем белокБ 100 был выделен в препаративных количествах из головного мозга человека, обезьяны, собаки, кролика, свиньи, крысы, мыши. В других тканях животных этих же видов – печени, почках, мышцах, в эритроцитах и сыворотке крови – он практически отсутствовал. Установлено, что S 100 может содержаться в других органах и тканях, но в количествах, в 10-10 раз меньших, чем в нервной ткани. Интересно, что в 1984 г. белок S 100 был обнаружен японскими исследователями в жировой ткани, из которой он высвобождался при действии адреналина i vi ro. Кроме того, его присутствие иммунологически выявлено на поверхности клеток Лангерганса и родственных им клеток лимфоузлов. S 100 является гетерогенным кислым Са-связывающим белком. Он состоит из двух главных фракций: S 100 А и S 100 В, субъединичный состав которых соответственно аа и ар. Интересно, что аминокислотная последовательность р-субъединицы близка к таковой других Са-связывающих белков. В зависимости от способа выделения может быть выявлено различное количество фракций и подфракций этого белка, что отражает как его природную гетерогенность, так и различные артефакты, связанные с методами выделения. Например, при электрофорезе с использованием высокой концентрации ПААГ обнаруживалось 5 фракций, причем все они реагировали с антисывороткой к белку S 100.
На сефадексе G 100 белок S 100 может быть разделен также на 5 фракций, обозначаемых как f1? f2, f3, f4, f5&g ; причем до 85% этого белка приходится на долю первой фракции. Последующие стадии очистки приводят к разделению этой первой фракции на подфракций f1A, f]B, fjri основная масса белка была сосредоточена в последней подфракций, молекулярная масса которой составляла 19–22 кД. Кроме указанных субфракций в эту же группу включают в настоящее время еще около десятка родственных белков, содержание которых относительно невелико. Своеобразен аминокислотный состав белка S 100: характерно высокое содержание кислых аминокислот – около 36% приходится на остатки глутаминовой и 22% – на остатки аспарагиновой кислоты, т.е. более половины аминокислотного состава белка приходится на моноаминодикарбоновые аминокислоты. Этим определяются кислые свойства и низкая изоэлектрическая точка белка S 100. Из оставшихся 42% аминокислотных остатков основная масса приходится на гидрофобные алифатические аминокислоты, которые придают глобулам белка S 100 частично гидрофобный характер. Наконец, можно отметить, что 3–4% от общего аминокислотного состава приходится на цистеин. Часть SH-rpy цистеина свободна и способна к взаимодействию с ионами Са . Такое взаимодействие приводит к значительному изменению конформации молекул белка S 100. Меняется пространственное расположение гидрофильных и гидрофобных участков. В конечном счете изменяется способность S 100 к миграции через мембраны клетки. Белок S 100 сосредоточен преимущественно в астроцитах – до 85–90% от общего содержания в нервной ткани. В олигодендроцитах его количество невелико. В нейронах обнаружено не более 10–15% от общего количества белка S 100. С помощью радиохимических, цитохимических и иммунохимических методов установлена внутриклеточная локализация белка S 100. Основная масса этого белка сосредоточена в цитоплазме клеток и 15% – в мембранных структурах: в пре- и постсинаптических мембранах, ядерной мембране и плазматической мембране олигодендроглии. В ядрах нейронов его содержание крайне мало, несколько больше белка S 100 найдено в ядрышках. В то же время, недавно обнаружено, что в поясничном отделе спинного мозга крыс а-субъединица белка S 100 локализована преимущественно в нейронах, а р-субъединица – в сателлитных глиальных и шванновских клетках. Интересен вопрос об интенсивности биосинтеза белка S 100 и появлении его в структурах мозга в онтогенезе. В мозге эмбриона человека он появляется на 10–15 неделе в мозжечке, Варолиевом мосту, стволе мозга, среднем и спинном мозге. К концу 30 й недели происходит отчетливое накопление белка S 100 во всех отделах ЦНС, кроме лобной доли коры больших полушарий, где повышение количества этого белка совпадает во времени с появлением биоэлектрической активности мозга. Подробно изучено накопление белка S 100 на различных этапах онтогенеза у грызунов. Показано, что в мозге мышей с 3 го до 15 го дня постнатального развития уровень этого белка остается относительно низким, а с 16 го до 22 го дня происходит быстрое возрастание его содержания примерно в 4 раза.
Голодание, инфекции, нервно-психическое напряжение, а также вредные привычки (например, курение и алкоголизация) истощают запасы питательных веществ в нашем организме (белки, жиры и углеводы), а также имеющиеся у нас резервы витаминов и микроэлементов. При неврастении возрастает потребность в большинстве известных витаминов и микроэлементов. Однако лимитирующими здесь, безусловно, оказываются те витамины и минеральные вещества, которые непосредственным образом отвечают за работу нервной системы. Вот почему при наличии у нас симптомов неврастении следует незамедлительно начать прием витаминных комплексов с микроэлементами. А также присовокупить к этому делу лекарственные препараты, которые содержат витамины группы В. Последние особенно необходимы нашей истощенной нервной системе. И с витаминными комплексами, и с препаратами, содержащими витамины группы В, сейчас проблем нет никаких достаточно прийти в аптеку и купить, мне остается добавить лишь пару подробностей. Первая желательно, чтобы эти препараты были в так называемой кишечнорастворимой оболочке, тогда можно быть уверенным, что они хорошо и в нужных объемах усвоятся нашим организмом (из моей практики особенно хорош в этом смысле препарат «Нейромультивит»)
2. Общая физиология центральной нервной системы и Высшей нервной деятельности
3. Нервова система (Нервная система)
5. Анатомия и физиология нервной системы
9. Перинатальная патология нервной системы
10. Эмбиогенез нервной системы
11. Лекции - Неврология (заболевания переферической нервной системы)
12. Расстройства нервной системы. Синдром гиперактивности. Причины возникновения и лечение
13. Строение, функционирование и свойства центральной нервной системы человека
14. Сильная и слабая нервная система
15. Вегетативная нервная система
16. Функции вегетативной нервной системы
17. Типологические свойства нервной системы и их значение для психологии
18. Основные методы исследования функционирования нервной системы беспозвоночных
20. Регенерация периферической нервной системы позвоночных
21. Роль пептидов в функционировании нервной системы
26. Центральная нервная система взрослого млекопитающего
27. Липиды центральной нервной системы и структура клеточных мембран
28. Анатомия центральной нервной системы
30. Нервная система животного и его продуктивность
31. Болезни и хирургические методы лечения вегетативной нервной системы
32. Инфекционные болезни нервной системы
33. История исследования центральной нервной системы
34. Массаж при заболеваниях и травмах периферической нервной системы
35. Нарушения нервной системы, вызванные действием важнейших этиологических факторов
36. Нервная система и головной мозг
41. Расстройства нервной системы человека. Виды расстройств. Причины
42. Роль нервной системы в воспалительной реакции
43. Строение периферической и центральной нервной системы
44. Физиология центральной и вегетативной нервной системы
45. Физиология центральной нервной системы
46. Центральная нервная система в графиках и схемах
47. Эмбриональное и постнатальное развитие центральной нервной системы
48. Вегетативная нервная система человека
49. Возрастные особенности строения и функций нервной системы, учение Сеченова о центральном торможении
50. Влияние свойств нервной системы на развитие характера человека
51. Свойство нервной системы и успешность учёбы у младших школьников
52. Исследование функционального состояния нервной системы
53. Особенности нервной системы подростков, занимающихся разными видами спорта
57. Малые тела Солнечной системы
58. Происхождение Солнечной системы
59. Строение солнечной системы
60. Мир Галактик (Галактики и звездные системы)
62. Происхождение солнечной системы
63. Спутниковые системы местоопределения
64. Разработка алгоритмов контроля и диагностики системы управления ориентацией космического аппарата
66. Пространственная ориентация живых организмов посредством зрительной сенсорной системы
67. Функции белков в организмах живых существ
68. Функции белков в организме
69. Проводящая система листьев. Строение, типы жилкования
73. ПВО. Устройство ЗАК МК. Система управления антенной (СУА)
74. Світове господарство - глобальна географічна система та економіко-географічний вимір
75. Транспортная система Украины
76. Геодезические опорные сети. Упрощенное уравнивание центральной системы
77. Расчет показателей разработки элемента трехрядной системы
78. Банковская система Франции
79. Изменения, произошедшие в финансовой системе России, в переходе к рыночной экономике
83. Налоговая система РФ на современном этапе
84. Необходимость государственного регулирования экономики в рыночных системах
85. Проблемы и перспективы развития денежной системы России
89. Расходы бюджетной системы на социальные цели
90. Налоговые системы развитых стран и их сравнение с налоговой системой России
91. Доходы бюджетной системы Российской Федерации
92. Задачи, основные функции и система ОВД
93. Становление системы социальной защиты государственных служащих в Российской Федерации
94. Природа и система административного права
95. Место обязательственного права в системе гражданского права
96. Система юридических лиц в гражданских правоотношениях
97. Письменные доказательства в системе доказательств гражданского процесса