Нейроспецифічні білки головного мозку

Білки головного мозку відповідно до їх функціями поділяють на структурні, регуляторні (ферменти, гормони) і рецепторні, що локалізуються переважно в області синаптичних мембран. Такий поділ певною мірою умовно, оскільки один і той же білок може брати участь в різних процесах.

Основні дані про структуру та функції нейроспецифических білків головного мозку були отримані протягом останніх 15-18 років шляхом вивчення антигенного спектра цілого мозку тварин і людини і різних його відділів за допомогою прямих иммунохимических методів. До теперішнього часу виділено нейроспецифічні білки з переважно нейрональної і гліальних локалізацією, антигени клітинної поверхні, білки, що входять до складу мієлінової оболонки, микротрубочек, мікро і нейрофиламентов, а також білки синаптичних мембран, серед яких виявлені кислі і основні.

Деякі білки характеризуються суворої видоспецифичностью (білки нервової системи апплізій і головоногих молюсків), тоді як інші присутні в мозку різних тварин, т. Е. Є відонеспеціфіческімі. До останніх, зокрема, відносять нейроспецифічні білок S-100, яким надають великого значення в процесах навчання і пам`яті. Цей кислий глобулярний білок (ізоелектрична точка 4, 2) з відносною молекулярною масою 19 500-24 000 був вперше виділений В. W. Мооге і D. McGregor з мозку бика, а згодом виявлений в мозковій тканині практично у всіх хребетних тварин і людини.

Відео: Apple головного мозку (ШБе 35)

Білок S-100 присутній в сірому і білій речовині мозку, в корі великих півкуль, гіпокампі, мозочку (місце найбільшої концентрації), стовбурових утвореннях, спинному мозку, в периферичних і черепно-мозкових нервах. Ідентифікація його структури і отримання моноспеціфіческой антисироватки до нього дозволили вивчати його субклітинного розподіл, а також динаміку накопичення в мозку на різних етапах онтогенезу у різних тварин і людини.

Встановлено [Donato R., 1977], що S100 є розчинним білком, пов`язаних з мембранами синаптосом. Зв`язування є специфічним, оборотним і насичує і залежить як від температури, так і від присутності в середовищі іонів Са ++ і конкурентно гальмується моновалентною катіонами (калій, натрій). Зазвичай одна молекула S-100 пов`язує 10 молекул Са ++, що супроводжується зміною конформаційних властивостей цього білка [Реrumal A. S., 1976]. Обробка мембран трипсином або іншими детергентами практично усуває можливість зв`язування S-100, що дозволило виділити дві форми його існування - водорастворимую і мембранозв`язаних.

Відео: Патріотизм Головного Мозку (Кум, що ми скажемо нащадкам?)

Наявність цих двох форм пояснює його присутність як на поверхні, так і всередині постсинаптических мембран, а також в ядерних мембранах, в синаптичних везикулах та в мітохондріях аксональних терминалей [Haglid К. G. et al., 1977].

За даними R. Donato (1976), білок S100 в сінаптосомах морської свинки і щури зв`язується зі специфічними рецепторними утвореннями, що досить добре узгоджується з його здатністю збільшувати проникність штучної липопротеиновой мембрани для цілого ряду іонів [Calissano P., 1971]. Пізніше було показано [Calissano P. et al., 1973], що ця здатність обумовлена взаємодією білка S-100 з фосфоліпідами мембрани.

Ця взаємодія було найбільш вираженим у випадку, коли основним ліпідом ліпосом були фосфатіділсерін, стеаріламін або сфингомиелин, і найбільш слабким в присутності фосфатидилхолина. Крім того, в присутності іонів Са⁺⁺ S-100 специфічно зв`язується з основним білком мієліну [Mahadik S. P. et al., 1976].