PI3Kg (PI3K гамма): активация комплексом бета-гамма субъединиц G
Фосфоинозитид-3-киназы ( РI3К ) действуют на липиды, катализируя добавление фосфата на третью позицию инозитольного кольца фосфатидилинозитола (РI), РI-4-монофосфата, и РI-4,5-бисфосфата [ Wymann. ea 1998 ]. Наиболее хорошо изучена PI3Ka , которая участвует в передаче сигнала от различных тирозинкиназных рецепторов [ Wymann. ea 1998 ]. Напротив, серпентиновые рецепторы способны активировать PI3Kg (РI3-киназу гамма) [ Bernstein, ea 1998 , Hirsch, ea 2000 , Stephens, ea 1994 , Stoyanov, ea 1995 ], которая предпочтительно экспрессируется в гематопоэтических клетках . Эта активация происходит через комплекс бета-гамма субъединиц ( комплекс BG (бета-гамма субъединиц G белка) трехсубъединичных G-белков, способный связывать РI3-киназу гамма непосредственно [ Stoyanov, ea 1995 , Leopoldt, ea 1998 ] либо через адапторный белок р101 [ Stephens, ea 1997 , Krugmann, ea 1999 ]. Комплекс BG может активировать РI3-киназу просто за счет ее переноса на плазматическую мембрану , где находятся липиды - субстраты РI3-киназ. Эта модель подтверждается опытами, в которых вызванная искусственно локализация РI3-киназы у на плазматической мембране приводила к постоянному синтезу РIРЗ [ Bondeva, ea 1998 ].
Было продемонстрировано, что РI3-киназа у может фосфорилировать не только липиды, но и белки. Именно эта серин-треонинкиназная активность РI3-киназы у необходима и достаточна для последующей активации МАР-киназы ( МАРК ) [ Bondeva, ea 1998 ]. Механизм, активирующий способность РI3-киназы фосфорилировать белки, неясен. Известно лишь, что для его запуска требуется расположение РI3K-g не на мембране, а в цитозоле [ Bondeva, ea 1998 , Wymann, ea 1999 ]. Было сделано предположение, что РI3-киназа у может быть функциональным гомологом комплексообразующего белка дрожжей Stе5 [ Lopez-Ilasaca, ea 1997 , Rubio, ea 1997 ].
Для изучения роли РI3-киназ в функционировании нейтрофилов использовался высокоспецифический ковалентный ингибитор PI3K, вортманнин [ Wymann, ea 1996 , Stoyanova, ea 1997 ]. Вызываемое добавлением fMLP образование и поперечное связывание актиновых филаментов в нейтрофилах понижается вортманнином на 20 и 50% соответственно [ Arcaro, ea 1993 , Niggli, ea 1997 ]. Описано, что адгезия нейтрофилов после добавления IL-8 тоже предотвращается вортманнином [ Knall, ea 1996 ]. Влияние вортманнина на хемотаксис нейтрофилов сильно зависит от постановки эксперимента и при использовании fMLP или IL-8 в качестве хемоаттрактантов варьирует от нулевого [ Thelen, ea 1995 ] до полного ингибирования [ Niggli, ea 1997 , Knall, ea 1997 ]. Описано также частичное ингибирование хемотаксиса вортманннном (при использовании MIP-2 , CINC-1 и РАF в качестве хемоаттрактантов [ Xiao, ea 1998 ]). Вортманнин также способен блокировать стимуляцию хемоаттрактантами дыхательного взрыва и экзоцитоза нейтрофилов [ Arcaro, ea 1993 , Baggiolini, ea 1987 ]. Существуют предположения, что не только PI3Kg, но и другие РI3-киназы могут быть активированы трехсубъединичными G-белками [ Katada, ea 1999 , Vicente-Manzanares, ea 1999 , Murga, ea 2000 , Belisle, ea 2001 ].
С целью окончательно выяснить значение этого фермента в функционировании нейтрофилов, были выведены мыши, лишенные гена РI3Kg [ Li, ea 2000 , Hirsch, ea 2000 , Sasaki, ea 2000 ]. Оказалось, что нейтрофилы этих мышей не могут синтезировать РIРЗ и активировать протеинкнназу B в ответ на стимуляцию хемоаттрактантами; окислительный взрыв после добавления fMLP тоже сильно подавлен. После добавления fMLP или IL-8, нейтрофилы без РI3K-g полимеризуют меньше актина и слабее прилипают к фибронектину по сравнению с клетками дикого типа [ Hirsch, ea 2000 , Katanaev, ea 2000 ]. И самое важное, способность нейтрофилов и макрофагов к хемотаксису оказалась значительно сниженной после удаления РI3-киназы g [ Li, ea 2000 , Hirsch, ea 2000 , Sasaki, ea 2000 ], что демонстрирует ключевую роль РI3-киназы у в способности клеток к движению.
Смотрите также:
