Системы трансдукции сигнала при ответе на феромоны и другие соединения межорганизменного взаимодействия. (Лекция 2) презентация

Системы трансдукции сигнала при ответе на феромоны и другие соединения межорганизменного взаимодействия Лекция 2

Основные блоки сигнальных путей

Первичные мессенджеры - природные экстраклеточные лиганды, которые взаимодействует с рецепторами и активируют их (феромоны и другие аттрактанты, гормоны, нейротрансмиттеры, цитокины, лимфокины, факторы роста и др.) Первичные мессенджеры - природные экстраклеточные лиганды, которые взаимодействует с рецепторами и активируют их (феромоны и другие аттрактанты, гормоны, нейротрансмиттеры, цитокины, лимфокины, факторы роста и др.) Эффекторные молекулы – образуют различные типы мессенджеров в системе внутриклеточной сигнализации G-белки – “приспособление” для передачи сигнала с рецептора на эффекторную молекулу. Вторичные мессенджеры – внутриклеточные лиганды, усиливающие сигнал и активирующие протеинкиназы. Протеинкиназы с затратой АТФ фосфорилируют различные белки. Фосфорилированные белки изменяют свою активность и обеспечивают ответ клетки.

Адреналиновый каскад. Аденилатциклазная система.

Как остановить сигнал? 1) Дефосфорилировать (фосфатазы) 2) Устранить цАМФ (фосфодиэстераза)

Инозит(ол) и инозитолфосфатный путь регуляции метаболизма

Недостаточность инозита, источники У человека недостаточность - очень редко. У животных – плешивость, нарушения НС и работы желудочно-кишечного тракта.

Действие фосфолипаз на глицерофосфолипиды

Инозитолфосфатный путь регуляции метаболизма по: Зинченко В.П., Долгачева Л.П. Внутриклеточная сигнализация. Пущино, 2003

Как остановить сигнал? 1) Дефосфорилировать 2) Откачать Са2+ наружу или обратно в ЭПР (Са2+-АТФаза плазматической мембраны, Na+/Са2+ - транслоказа и Н+/Са2+ - транслоказы плазматической мембраны и мембраны митохондрий) 3) Устранить ИФ3…

Нобелевская премия 2004г. - за исследования «обонятельных ре-цепторов и организации системы органов обоняния» Ричард Аксел

Ольфакторная (обонятельная) система человека Человек различает в среднем около 10 000 запахов Гены, отвечающие за обоняние, составляют 3% генома (очень много!). Но экспрессируется – около 300 ( у обезьян - 700). В носовой полости (S=несколько см2) - 30 млн клеток обонятельного эпителия с нейронами. Каждый ольфакторный нейрон имеет на мембране ЕДИНСТВЕННЫЙ вид белка – рецептора одоранта (OR-белка). Клетки, настроенные на восприятие феромонов, синтезируют особый OR-белок - рецептор феромона.

Большинство наземных млекопитающих имеют в полости носа, кроме основного органа обоняния, ещё вомероназальный, или ЯКОБСОНОВ ОРГАН Большинство наземных млекопитающих имеют в полости носа, кроме основного органа обоняния, ещё вомероназальный, или ЯКОБСОНОВ ОРГАН + отдельное семейство из 140 генов, кодирующих OR-белки клеток этого органа.

Ольфакторные системы у млекопитающих

Потенциал покоя клетки отрицателен (обычно в пределах от –40 до –60 мВ). Под воздействием стимула он может или увеличиваться по абсолютной величине, становясь более отрицательным, тогда клетка гиперполяризуется, или уменьшаться, и клетка деполяризуется. Эти события обусловлены изменением проницаемости клеточной мембраны для катионов (натрия, кальция и калия) или анионов (обычно хлора) за счет активации (открывания) или инактивации (закрывания) ионных каналов. Потенциал покоя клетки отрицателен (обычно в пределах от –40 до –60 мВ). Под воздействием стимула он может или увеличиваться по абсолютной величине, становясь более отрицательным, тогда клетка гиперполяризуется, или уменьшаться, и клетка деполяризуется. Эти события обусловлены изменением проницаемости клеточной мембраны для катионов (натрия, кальция и калия) или анионов (обычно хлора) за счет активации (открывания) или инактивации (закрывания) ионных каналов.

Ольфакторные сигналы. У млекопитающих их передача требует G-белков

Передача сигнала в обонятельных сенсорных нейронах у разных биол. видов

Отличия ольфакторных систем насекомых

Где расположены обонятельные нейроны у насекомых?

The Pherobase (http://www.pherobase.net/). Там 2 группы веществ: феромоны (внутривидовые) и “аллелохемики”- межвидовые. The Pherobase (http://www.pherobase.net/). Там 2 группы веществ: феромоны (внутривидовые) и “аллелохемики”- межвидовые.

Растение ощущает вредителя по запаху? A. M. Helms, C. M. De Moraes, J. F. Tooker, M. C. Mescher. Exposure of Solidago altissima plants to volatile emissions of an insect antagonist (Eurosta solidaginis) deters subsequent herbivory // Proceedings of the National Academy of Sciences. 2013. V.110(1). P.199–204.

Литература ”…ŽŒИванов В.Д. Феромоны насекомых //Соросовский образовательный журнал 1998.№6 Саловарова В. П., Приставка А. А., Берсенева О. А. ВВЕДЕНИЕ В БИОХИМИЧЕСКУЮ ЭКОЛОГИЮ Иркутск : Изд-во Иркут. ун-та, 2007 Tillman J.,  Seybold S., Jurenkab R., Blomguist G. Insect pheromones—an overview of biosynthesis and endocrine regulation //Insect Biochemistry and Molecular Biology. 1999.V.29, №6

ПРИЛОЖЕНИЕ У рыб с запахами хуже (около 100 ОR). Но у них – оценка на вкус.