Каталитические рецепторы

Ряд систем трансмембранной передачи сигнала содержит рецепторы, обладающие каталитической активностью. Рецептор инсулина (РИ) представляет собой тиро-зиновую протеинкиназу, т. е. протеинкиназу, фосфорилирующую белки по ОН-группе остатков тирозина. Он построен из двух а-субъединиц и двух Р-субъединиц; первые расположены целиком вне клетки, на ее поверхности, а вторые пронизывают плазматическую мембрану. Центр связывания инсулина образуют N-концевые домены а-субъединиц.

Каталитическая субъединица РИ (Р-субъединица) содержит короткий внеклеточный домен, трансмембранный домен и большую внутриклеточную часть. Каталитический Тир-протеинкиназный центр находится на внутриклеточных доменах р-субъединиц. В этой части имеется ряд остатков тирозина, подверженных фосфорилированию-дефосфорилированию (см. рис. 7.20).
В отсутствие инсулина РИ не проявляет тирозинкиназной активности; присоединение инсулина к центру связывания на ос-субъединицах активирует фермент. При этом субстратом служит сам фермент, т. е. происходит аутофосфорилирова-ние: одна р-цепь фосфорилирует другую р-цепь той же молекулы РИ. Фосфорилируется 6-7 тирозиновых остатков.
Фосфорилирование р-субъединиц приводит к изменению субстратной специфичности фермента: теперь он способен фосфорилировать другие внутриклеточные белки — субстраты РИ. Активация и изменение специфичности обусловлены конформационными изменениями РИ после связывания инсулина и после ауто-фосфорилирования. РИ обнаруживаются в клетках почти всех типов, но в разном количестве. Больше всего их в гепатоцитах (до 250 ООО рецепторов на одну клетку) и в адипоцитах (до 50 ООО); в моноцитах и эритроцитах на порядок меньше. Клетки с разным содержанием рецепторов реагируют по-разному на одну и ту же концентрацию инсулина.
Сигнал, передаваемый через мембранные рецепторы некоторыми эндокринными гормонами (инсулин, гормон роста) и многими цитокинами при участии специальных механизмов, может достигать и ядра — стимулировать или ингиби-ровать транскрипцию определенных генов.