ИСТИНА

Ключевые аспекты функционирования нейронов, начиная от передачи нервного импульса и заканчивая экспрессией генов, регулируются за счёт изменения концентрации свободного кальция. Эффекты кальция на различные внутриклеточные процессы опосредуются Са2+-связывающими белками, принадлежащими преимущественно к суперсемейству EF-hand-содержащих белков. Важнейшим свойством этих белков является способность изменять свою конформацию при связывании катиона, что придаёт им способность связываться с различными белками-мишенями и регулировать их активность, тем самым передавая сигнал Са2+ различным эффекторным молекулам. Среди последних можно выделить семейство протеинкиназ рецепторов, сопряженных с G-белками (GRK), функция которых состоит в фосфорилировании агонист-связанных форм соответствующего рецептора, за счет чего происходит выключение передачи сигнала от рецептора к G-белку. В клетках большинства тканей эффекты Са2+ опосредуются, в основ-ном, повсеместно представленным универсальным кальциевым сенсором кальмодулином. Однако в нейронах экспрессируются дополнительные Са2+-чувствительные белки, которые принадлежат к семейству нейрональных кальциевых сенсоров (НКС), а также к семейству кальдендрина/кальнейрона. Эти белки регулируют различные аспекты функционирования нейронов, в том числе высвобождение нейромедиаторов, регуляцию ионных каналов и рецепторов, контроль транскрипции генов, рост и выживание нейронов. НКС обеспечивают тонкую настройку регуляторных механизмов, запускаемых изменениями в уровне кальция в нейронах, в то время как кальмодулин работает больше как универсальный сенсор сигналов кальция. Некоторые из белков-мишеней являются общими и для кальмодулина, и для белков из семейства НКС, и в ряде случаев было показано, что они конкурируют за одни и те же сайты связывания в молекулах-мишенях. Поскольку концентрация кальмодулина в нейронах сопоставима с уровнем экспрессии белков семейства НКС, кальмодулин и НКС могли бы конкурировать между собой за взаимодействие с эффекторными молекулами. В этом случае одним из возможных механизмов, лежащих в основе эффективного функционирования НКС, может быть различное сродство НКС и кальмодулина к ионам кальция, позволяющее кальмодулину и НКС регулировать определенные белки-мишени в различных диапазонах цитоплазматической концентрации кальция. В дополнение к конкурентной регуляции, основанной на различной Ca2+-чувствительности, эффективное функционирование НКС и кальмодулина может осуществляться за счет их взаимодействия с белками-мишенями посредством различных участков связывания. Типичным представителем семейства нейрональных кальциевых сен-соров является рековерин, высокоспецифичный для фоторецепторных клеток сетчатки. Функция рековерина в фоторецепторной клетке заключается в Са2+-зависимой регуляции активности родопсинкиназы (GRK1 или RK) – фермента, который осуществляет быстрое выключение фотоактивированного родопсина путём его множественного фосфорилирования. Са2+-зависимое ингибирование фосфорилирования родопсина происходит при непосредственном взаимодействии родопсинкиназы и рековерина. В то время как активность протеинкиназ GRK1 и GRK7 регулируется Са2+/рековерином, активность других незрительных протеинкиназ из семейства GRK регулируется Са2+/кальмодулином. При этом к моменту начала настоящей работы в литературе имелись сведения о том, что кальмодулин способен Са2+-зависимым образом связываться с родопсинкиназой. Однако информация о влиянии кальмодулина на функциональную активность родопсинкиназы, то есть на способность фермента фосфорилировать фотоактивированный родопсин, отсутствовала. Настоящая работа посвящена изучению роли кальмодулина в Са2+-зависимой регуляции родопсинкиназы и исследо-ванию совместной регуляции родопсинкиназы кальмодулином и рековери-ном.