Викия

Виртуальная лаборатория

Белковые рецепторы нейромедиаторов

206 291статья на
этой вики
Добавить новую страницу
Обсуждение0 Поделиться

Постановка проблемы Править

О нейромедиаторах пишут следующие:

"Нейромедиаторы характеризуются способностью реагировать со специфическими белковыми рецепторами клеточной мембраны, инициируя цепь биохимических реакций"

Но информации о таких белковых рецепторах найти не могу, есть ли их список, чтобы найти соответствующий им ген, и его ДНК-последовательность. Кто в этом разбирается - помогите ...

Задача как раз и состоит в прослеживании гомологии, а исходя из этого эволюционирование нервной системы. Т.е. мне как специалисту по ИИ важно знать какие механизмы в нервной системы важны как минимум, а какие есть ли дополнение у высших организмов. Теперь могу конкретизировать несколько вопросов:

  1. Правильно ли я понимаю, что нервная система (а соответственно, обсуждаемые белковые рецепторы нейромедиаторов) есть только у эукариот и только у многоклеточных (т.е. у простейших отсутствуют), более того эти многоклеточные должны относиться к классу животных.
  2. Как мне известно белки с большим кол-вом доменов эволюционно появляются позже. Поэтому меня интересуют наиболее простые формы белков, где домены еще отсутствуют (есть ли такие ?) или их не более 2-3 шт.
  3. Есть ли иследования, которые показывают прородителей белковых рецепторов, имеющиеся у простейших, или даже у бактерий.
  4. И наконец, как я понимаю Губки есть наипростейший представитель животных, но у них отсутствует нервная система. Следующий представитель как я понимаю Гидра, так вот правильно ли его брать за основу ? И если да, то меня интересует какие нейромедиаторы используются этим организмом, список я надеюсь будет значительно меньше чем у высших животных, и тогда меня по прежнему интересует список соответствующих белковых рецепторов нейромедиаторов ....

Комментарии Править

Кое-что я нашел сайт: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez поиск Receptors, G-Protein-Coupled, Saccharomyces cerevisiae дает 16 результатов

Объясните мне теперь, что это делает G-Protein у дрожей, как это понимать в смысле зачатков нервной системы ?

можно оказывается спуститься еще ниже поиск: Receptors, G-Protein-Coupled, Bacteria

какую роль он играет у бактерий (связь с нервной системой) ?

Ratte у бактерий G-Protein, вероятно, делает примерно то же, что и у других организмов - выполняет финкцию внутриклеточного мессенджера, участвует в процессах фосфорилирования...

VladimirKox У одноклеточных есть рецепторы к репелентам и антрактантам, с большой натяжкой прообразы рецепторов к нейромедиаторам.

Ratte ну что присутствие G-белка в дрожжах может означать? - наверное нужен он им (дрожжам), этот G-белок, используют они его для внутриклеточной сигнализации... G-protein-coupled receptors - это ж не обязательно рецепторы к нейротрансмиттерам... я ведь Вам уже написал, G-белки - это так называемые "вторичные посредники" (second messengers), составляющая часть внунтриклеточной сигнальной системы... внутриклеточная сигнализация, разумеется, существует как у одно-, так и у многоклеточных организмов (правда, именно G-protein-coupled receptors существуют только у эукариот, если верно помню)... насколько понимаю, аналоги рецепторов к нейротрансмиттерам появились намного раньше, чем нервная система, так что "по рецепторам" чёткую границу, наверное, будет трудно провести (разве что формально)... тот же глутамат, например, и в сигнальной системе растений есть (а первые глутаматные рецепторы вообще существовали ещё до обособления царств растений и животных)... правда, структура рецепторов у растений и животных отличается, но их гены из одной семьи, кажется... ГАМК есть и у бактерий... с чем от там вяжется до сих пор неясно, вроде бы, но возможно, что это что-то, похожее на рецепторы ГАМК у животных... домен Cache (Саlcium channels and chemotaxis receptors) найден и у прокариот, и у эукариот (в том числе, в царстве животных)... правда, это лишь отдельный домен... наверняка есть - как уже говорил, вещества, выполняющие роль нейромедиаторов у животных, встречаются и в других царствах (соответственно, и рецепторы к ним)... надо искать в PubMed или Google Scholar (ну, или ждать - вдруг, кто придёт и даст готовый ответ... опять же, эволюционные генетики на такое ответят скорее, чем нейрофизиологи) правильно ли брать за основу именно гидру - не знаю (не уверен, что термины правильно/неправильно сюда вообще применимы)... если исходить из наличия нервных клеток, то тут гидра, пожалуй, подойдёт, как основа... но и у губок есть рецепторы к серотонину, глутамату, ГАМК (это только из того, что я могу с ходу сказать)... про нейромедиаторы гидры - полного списка не знаю, глутамат, ГАМК, глицин, норадреналин, серотонин и дофамин у неё есть - опять же, подробнее можно поискать в PubMed на Hydra neurotransmitter, Hydra neurotransmission

Касательно, гидры может знаете секвенирован ли организм - если да, то где его скачать ... на ftp NCBI - не нашел, есть только геном митохондрии гидры, закончен только что ;) 03/01/2008

asenic http://www.ncbi.nlm.nih.gov/sites/entrez?db=genomeprj&cmd=Search&dopt=DocSum&term=txid6085%5BOrganism%3Anoexp%5D Начат в 2004, текущее состояние: in progress. Наблюдать за ним (прогрессом) можно по циферкам справа.

Таким образом, получается что G-protein-coupled receptors может выполнять различные функции ? Остается понять справедливо ли это в пределах одного организма, а именно, может ли он выступать и в роли рецептора к нейротрансмиттерам, и как внутриклеточная сигнализация ? Или же это нужно понимать только в эволюционном плане как смену внутриклеточной сигнализации на роль рецептора к нейромедиаторам ?

Отсюда вопрос существуют ли специфические рецепторы ТОЛЬКО к нейромедиаторам ? Какие они и чем отличаются от не специфических ?

И главное, что собое представляет внутриклеточная сигнализация не вообще, а имена та которую выполняет группа из G-белков. О чем таком она сигнализирует в дрожжах?

Ratte термин "нейромедиатор" присваивается веществу лишь постольку, поскольку оно присутствует в нейронах, воздействует на нейроны и используется нейронами для передачи сигналов и/или модуляции состояния других нейронов/клеток (впрочем, последнее можно тоже приписать к сигналам) - тогда про вещество говорят, мол, "выполняет роль нейромедиатора"... это же вещество может выделяться и другими клетками, и в другой роли уже не быть нейромедиатором... соответственно, и "рецептор к нейромедиатору" - термин скорее функциональный, а не структурный ссылки: Клеточный рецептор (Wiki) -> G-белки (Wiki) -> G-БЕЛКИ БАЗОВЫЕ КОМПОНЕНТЫ СЕНСОРНЫХ СИСТЕМ РЕЦЕПТОРЫ (РЕЦЕПТОРНЫЕ СИГНАЛЬНЫЕ БЕЛКИ) Вторичные мессенджеры: общие сведения

"термин скорее функциональный, а не структурный"

Скорее получается наоборот - структурный, т.к. нейромедиатором обзывают уже только за то, что вещество находится "рядом" с нейронами, а вот касательно функций этого вещества похоже до лампочки какие они для того, чтобы назвать вещество нейромедиатором, ведь оно же в другом месте играет роль совсем не нейро..., а так некого сигнала ... Таким образом, для нейро.. механизма интересны только те который специфичны для нервной системы. Выделенны ли такие нейромедиаторы в отдельную группу ?

Ratte ну, я то имел ввиду, что дело не в структуре самой молекулы, а в том, какую функцию эта молекула выполняет... разумеется, функция во многом определяется тем, где молекула находится можно сказать, что нейротрансмиттеры выделяют в отдельную группу - примерно по тем признакам, что уже упоминал: - присутствует в нейронах, - воздействует на нейроны, - используется нейронами для передачи сигналов но точно такое же вещество может синтезироваться и другими тканями организма для других целей (вообще, надо подумать - может, какое строго специфичное для нервной системы вещество и найдётся - но кажется нет такого)

Вот тут я читаю, предоставленные Вами ссылки ... Поясните, пожалуйсто, как я начинаю понимать G-белки не являются рецепторами, а только с ними взаимодействуют уже внутри клетки, с целью определеным образом воздействовать на экспресию генов, и последующим транскрипцией белков. Так ?

Ratte да, всё почти так... G-белок - не рецептор, а внутриклеточная молекула, ассоциированная с определённым подтипом рецепторов (такие рецепторы и называют G-protein-coupled receptors... собственно, это целая "надсемья", включающая в себя несколько семейств рецепторов)... только помимо экспрессии генов с последующей транскрипцией, существует множество других вариантов развития событий... собственно, G-белок представляет собой просто начальное звено одного из каскадов внутриклеточной сигнализации, и более-менее предсказуемым результатом этого каскада является фосфорилирование белков (если верно помню, фосфорилируются сериновые и/или треониновые остатки)... фосфорилирование влияет на активность белков, а вот как это отразится на клетке, уже зависит от того, в образовании какой клеточной структуры участвует фосфорилированый белок - может экспрессия генов произойти, может чувствительность мембранных рецепторов измениться, или ионные каналы откроются (и в результате возникнет ПД и сигнал пойдёт распространяться по волокнам)... а может и экспрессия, и изменения в рецепторах, и возбуждение нерва, и ещё какиe-то процессы произойдут параллельно

Распределение нейромедиаторов по синаптическим щелям Править

у нейрона вроде как один аксон, который затем ветвится, а следовательно, соединяется с целым множеством синаптических щелей. Теперь, например, началось возбуждение, и по этому аксону "бегут" скажем три (для простоты) вида нейромедиаторов, скажем 10 единиц первого, 20 второго и 30 третьего. Вопрос: как распределятся эти нейромедиаторы по синаптическим щелям ? (если вопрос не корректен, то поправьте меня, где я ошибаюсь)

VladimirKox При реакции нейрона бегут вдоль аксона не нейромедиаторы, а потенциалы действия. Когда (ЕСЛИ) потенциалы действия достигли синапса, то из везикул высвобождается нейромедиатор. Может ли в разных синапсах нейрона быть разной концентрация разных нейромедиаторов? Как это достигается? Это вопросы еще ТЕ, и ответа на них - я не знаю. А вот немного ереси: Известно, что при применении психотропных веществ, в ЦНС происходят компенсаторные изменения снижающие эффект применения этих веществ (формирование устойчивости). Выходит формирование аксо-аксональных синапсов и есть суть компенсаторных изменений , но тогда постсинаптическая потенциация отходит на второй план , а аксональная блокада является основным механизмом стабилизации активности нейронной сети. Или же дендриты ищут слишком активные аксоны , на что косвенно указывает слабое ветвление аксона.

Тогда уточняю вопрос: Везикулы, находятся на разных ответвлениях аксона. Так ? Наверняка, вероятно, что они там в разных количествах ... соответственною, потенциал действия, высвобождает в синаптические щели связанные с аксоном нейрона, разное количество нейромедиаторов. Так ?

И дополнительный вопрос: Высвободившиеся медиаторы, все ли связываются с рецепторами на постсинаптическом нейроне, или связываются те кто успел (или кому хватило места), а затем нейромедиаторы уничтожаются ... Кстати, действительно, как долго нейромедиаторы находятся в щели и как они от туда исчезают ?

CopperKettle Насколько я понимаю, существуют разнообразнейшие транспортеры медиаторов - белки, которые способствуют перемещению медиатора из синаптической щели обратно в нейрон, белки, которые способствуют перемещению в везикулы перед выбросом и т.п. Neurotransmitter transporters

Ratte да, примерно так вообще, "количество везикул в пресинапсе" и "количество везикул, готовых высвободить медиатор в щель в единицу времени", меняется, в зависимости от разных факторов насколько понимаю, связываются те, кто успел, и те, кому хватило места... параллельно медиатор диффундирует из щели в межклеточное пространство... разрушается... захватывается обратно в пресинапс... насколько быстр этот процесс - не знаю... вероятно, по-разному, в зависимости от конкретного синапса и вида медиатора... может, кто и исследовал динамику процесса (кстати, действительно интересно было бы почитать)

Число визикул и молекул в нем Править

В ацетилхолиновом синапсе 1500 везикул. Диаметр везикул (синаптических пузырьков) обычно варьирует от 10 до 80 нм. Хотя размеры отдельных везикул могут достигать 200 нм и более. Обычно средний диаметр соответствует ширине синаптической щели. Толщина мембраны везикулы 5 нм. Количество нейромедиатора в везикуле, встречаются цифры, от 2000 до 100000 молекул. Например, в везикуле диаметром 80 нм примерно 40000 молекул ацетилхолина. Для инициации потенциала действия необходимо высвобождение содержимого сотни и более везикул ("квантов"). Несколько ссылок [1], [2], [3]


См. также Править

Обнаружено использование расширения AdBlock.


Викия — это свободный ресурс, который существует и развивается за счёт рекламы. Для блокирующих рекламу пользователей мы предоставляем модифицированную версию сайта.

Викия не будет доступна для последующих модификаций. Если вы желаете продолжать работать со страницей, то, пожалуйста, отключите расширение для блокировки рекламы.

Викия-сеть

Случайная вики