Процес фосфорилювання сАМР-залежною протеїнкіназою Са2+, Mg2+- АТРази плазматичних мембран призводить до підвищення її активності: К0,5 для іонів Са2+ падає з 10 мкМ до 1,4 мкМ, а Vmax процесу гідролізу АТР зростає приблизно в 2 рази. На відміну від кальмодулін незалежного впливу кислих фосфоліпідів на активність Са2+, Mg2+- АТРази процес фосфорилювання ферменту сАМР-залежною протеїнкіназою чутливий до присутності кальмодуліна: кальмодулін запобігає процесу фосфорилювання та стимуляції Са2+, Mg2+- АТРази сАМР-залежною протеїнкіназою.
Фосфорилювання Са2+, Mg2+- АТРази плазматичних мембран протеїнкіназою С також підвищує Vmax каталізуємої ферментом реакції та його спорідненість до іонів Са2+. Але на відміну від сАМР-залежної протеїнкінази вплив протеїнкінази С та кальмодуліна є аддитивними.
Є дані про чутливість активності Са2+, Mg2+- АТРази фракції сарколеми гладеньм’язових клітин до фізіологічно активних та фармакологічних речовин – окситоцина, брадикініна, простагландинів, естрогенів та прогестерона, карбахола, сигетина.
Окситоцин – це пептидний гормон, що складається з 9 амінокислотних залишків, синтезується в супраоптичних та паравентрикулярних ядрах гіпоталамусу та депонується в нейрогіпофізі. Окситоцин стимулює скорочення м’язових клітин матки та міоепітеліальних клітин молочних залоз. Під впливом цього гормону зростає амплітуда та частота скорочень клітин міометрію, підвищується тонус матки. Окситоцинові рецептори розміщені на поверхні плазматичних мембран клітин-мішеней. На жаль молекулярний механізм дії даного гормону поки що остаточно не з’ясований.
Дослідженнями, проведеними на фракції плазматичних мембран клітин міометрію було продемонстровано, що окситоцин інгібує активність мембранозв’язаної Са2+, Mg2+- АТРази- введення окситоцину в середовище гомогенізації тканини міометрію призводить до зниження рівня АТР-залежної акумуляції іонів Са2+ в везикулах сарколеми, причому, інгібіторний вплив окситоцину на активність Са2+, Mg2+- АТРази проявлявся в присутності гормону саме всередині везикул сарколеми, тобто він опосередкований взаємодією гормону із специфічними рецепторами на зовнішньоклітинному боці плазматичної мембрани. Дослідження інгібіторного впливу окситоцину на мембранозв’язаний та очищений фермент за. різних концнтрацій гормону дає можливість передбачати, що окситоцин впливає на Са2+, Mg2+- АТРазу плазматичних мембран опосередковано через певні мембранні структури, наприклад гліколіпіди.
Простагландини, гормоноподібні регуляторні молекули, похідні арахідонової та інших поліненасичених жирних кислот, досить широко використовуються в медичній практиці. Механізм дії простагландинів, що призводить до стимуляції скорочень міометрію майже не досліджений, але існує думка, що однією з причин стимуляції скоротливої активності міометрію під впливом цих сполук може бути підвищення концентрації внутрішньоклітинного Са2+ внаслідок інгібування простагландинами Са2+-помпи плазматичної мембрани. Показано, що простагландин Е2 та простагландин F2 інгібують Са2 На препараті солюбілізованого та очищеного ферменту простагландини Е2 та F2 в діапазоні концентрацій +, Mg2+- АТРазну активність препарату плазматичних мембран міометрію. 10-8 – 10-4 М абсолютно не впливають на його активність. Такі дані очевидно пояснюються тим, що простагландини впливають на активність Са2+- транспортної АТРази плазматичних мембран не безпосередньо, а через рецептор та системи, що забезпечують спряження останнього з ферментом.
ВИСНОВКИ
Са2+-помпа плазматичних мембран виконує дві основних функції: контролює процес розслаблення гладенького м’язу та забезпечує довготривалий трансмембранний обмін Са2+, підтримуючи стаціонарне значення концентрації іонів Са2+ в міоцитах на рівні 10-7- 10-6 М, компенсуючи повільне базальне дифузійне надходження цього катіону в цитоплазму із зовнішньоклітинного простору і регулюючи міогенний тонус м‘язу.
Са2+-помпа плазматичної мембрани активується кальмодуліном і таким шляхом може брати участь в кальцієвій регуляції циклу скорочення-розслаблення гладеньком’язової клітини. Крім того, активність Са2+-помпи плазматичних мембран гладеньких м’язів (судин, матки) чутлива до змін мембранного потенціалу, кислих фосфоліпідів, фософрилювання протеїнкіназою С. Спорідненість Са2+, Mg2+- АТРази до іонів Са2+ набагато вища за спорідненість інших Са2+-трaнспортуючих систем – Na+ - Cа2+ обмінника та Cа2+ транспортної системи мітохондрій. Так, на міометрії показано, що К0,5 по Са2+ дорівнює для вищезгаданих систем 0,49, 50-60 та 4,07 мкМ відповідно. Крім того, Са2+, Mg2+- АТРаза плазматичних мембран гладеньком’язових клітин чутлива до дії деяких фізіологічних та фармакологічних речовин, регуляторів скорочення-розслаблення міоцитів. Інгібування Са2+-помпи плазматичної мембрани гладеньких м’зів окситоцином, простагландинами, сигетином та іншими речовинами, що активують скорочення гладеньких м’язів свідчить про участь цієї системи в контролі процесу розслаблення цих м’язів.
Список використаної літератури:
Костерин С.А. Транспорт кальция в гладких мышцах. – К.: Наукова думка, 1990. – 216с.
Костерин С.А., Червоненко И.В., Бурдыга Ф.В. Механизм кальциевого контроля тонического сокращения гладкой мышцы // Биофизика. – 1990. – Т. 35, № 4. – С. 665 – 669.
Зварич Е.И. Са2+, Mg2+- АТРаза плазматических мембран. Структура и функции // Биологические мембраны. – 1991. - Т. 8, № 6. - С. 565 - 585.
Любаковская Л.А., Слинченко Н.Н., Бурчинская Н.Ф., Курский М.Д. Каталитические свойства очищеной Са2+, Mg2+- АТРазы сарколемы миометрия // Биохимия. – 1990. - Т. 55, № 7 - С. 1237 – 1243.
Carafoli E. The Ca2+ pump of the plasma membrane // J. Biol. Chem. – 1992. – Vol. 267, № 4. – P. 2115 – 2118.
Raeymaekers L., Wuytack F. Ca2+ pumps in smooth muscle cells. // Journal of Muscle Research and Cell Motility. 1993, V.14, № 1. - P. 141 – 157.