2 курс / Нормальная физиология / Молекулярная_физиология_Пятин_В_Ф_,_Баишева_Г_М_и_др_

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯСЛОВАРЬ

15.Jacobson K., Mouritsen O.G.,Anderson R.G. (2007). Lipid rafts: at a crossroad between cell biology and physics. Nat. Cell Biol. 9, 7–14.

16.PolyanskyA.A.,VolynskyP.E.,ArsenievA.S.,EfremovR.G.(2009).Adaptation of a membrane-active peptide to heterogeneous environment. II. The role of mosaic nature of the membrane surface. J. Phys. Chem. B 113, 1120–116.

17.Simons K., Gerl M.J. (2010). Revitalizing membrane rafts: new tools and insights. Nat. Rev. Mol. Cell Biol. 11, 688–699.

18.Van Meer G., Voelker D.R., Feigenson G.W. (2008). Membrane lipids: where they are and how they behave. Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. 9, 112–124.

19.Wray M., WeedsA. // Nature. 1990. Vol. 344. P. 292-294.

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ

Decoy-рецепторы — высокоаффинные рецепторы, связывающие какой-ли- бо биологически активный лиганд, однако за этим не следует проявление биологической активности. Так, сорбируя различные активные вещества в организме и «выводя их из игры», такие рецепторы имеют большое значение для подавления воспалительных процессов.

F-актин – фибриллярный актин, элемент цитоскелета клетки, обеспечивающий ее подвижность. Представляет собой тонкую фибриллу толщиной 8 нм, образующуюся при полимеризации G-актина.

GPI-якорь (Гликозилфосфатидилинозитол, ГФИ-якорь, GPI anchor) —

гликолипид, который может присоединяться к C-концу белка в процессе посттрансляционной модификации, служит якорем для наружных мембранных белков.

G-актин — мономерная форма актина, имеет вид глобулы, содержащей в своем составе молекулу АТФ, способен самопроизвольно полимеризоваться.

G-белки — это семейство белков, относящихся к ГТФазам и функционирующих в качестве вторичных посредников во внутриклеточных сигнальных каскадах, в своём сигнальном механизме они используют замену GDP на GTP как молекулярный функциональный «выключатель» для регулировки клеточных процессов.

Munc-18 (аббревиатура от mammalian uncoordinated-18) — Munc-18 бел-

ки являются важнейшими компонентами белкового комплекса слияния синаптических везикул и имеют решающее значение для регулируемого экзоцитоза нейронов и нейроэндокринных клеток.

Авидность (антител) — характеристика общей стабильности белкового комплекса антигена и антитела. Авидность определяется аффинностью антитела к антигену, количеством антигенсвязывающих центров в молекуле антитела и особенностями пространственной структуры антигена, создающими стерические препятствия для создания комплекса. Авидность антитела следует отличать от аффинности, так как аффинность является термодинамическим

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ

параметром, количественно описывающим силу единственного взаимодействия антигена и антитела, в то время как авидность описывает силу кооперативных аффинных взаимодействий.

Агонисты (миметики) — вещества, похожие на естественные синтезируемыеворганизмевещества(медиаторы,гормоны)иимитирующиеихдействие.

Адгезия клеточная (cell adhesion) [лат. adhaesio — прилипание] — спо-

собностьклетокслипатьсядругсдругомисразличнымисубстратами,которая обусловлена специфическими белками, связанными с плазматической мембраной; эти белки часто пронизывают мембрану и присоединяются к цитоскелету. Адгезия обусловлена межмолекулярными взаимодействиями (ван-дер- ваальсовыми, полярными, или взаимной диффузией).

Аквапорины («водные каналы») — неионные каналы мембраны, избирательно пропускающие молекулы воды, и в то же время препятствующие току ионов и других растворимых веществ. Аквапорины совершенно непроницаемыдлязаряженныхчастиц,этоихсвойствопозволяетсохранятьэлектрохимический мембранный потенциал.

Активные зоны пресинаптической мембраны — специализированные участки пресинаптической мембраны, приспособленные для регулируемого освобождения медиатора.

Активный транспорт — перенос вещества через клеточную или внутриклеточную мембрану (трансмембранный) или через слой клеток (трансцеллюлярный), протекающий из области низкой концентрации в область высокой, т.е.сзатратойсвободнойэнергии организма.Вбольшинствеслучаев,источником энергии для активного транспорта служит энергия макроэргических свя- зейАТФ.Различаютпервично-активныйивторично-активныйвидытранспор- та.

Актин — белок, полимеризованная форма которого образует микрофиламенты - один из основных компонентов цитоскелета эукариотических клеток. Вместе с белком миозином образует основные сократительные элементы мышц — актомиозиновые комплексы саркомеров.

Актиновые филаменты (микрофиламенты) — нити, состоящие из моле-

кул глобулярного белка актина и присутствующие в цитоплазме всех эукариотических клеток. В мышечных клетках их также называют «тонкие филаменты» (толстые филаменты мышечных клеток состоят из белка миозина). Под плазматической мембраной микрофиламенты образуют трёхмерную сеть, цитоскелетклетки,вцитоплазмеклеткиформируютпучкиизпараллельноориентированных нитей или трехмерную сеть. Имеют диаметр около 6-8 нм.

Альтернативный сплайсинг — процесс, позволяющий одному гену производить несколько мРНК и, соответственно, белков (или разных изоформ одного белка). Является важным эволюционным достижением, повышающим

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯСЛОВАРЬ

эффективность хранения информации: для более 90% мультиэкзонных генов человека характерен альтернативный сплайсинг.

Антагонист — вещество, которое ослабляет действие другого вещества или проявляет противоположные эффекты. Антагонист рецепторов - лиганд, который блокирует, снижает или предотвращает вызываемые связыванием агониста с рецептором физиологические эффекты.

Антипорт —перемещениечерезмембранудвухвеществвразныхнаправ- лениях с помощью одного переносчика. Например, натрий-калиевый насос в эукариотических плазматических мембранах работает по принципу антипорта, перенося ионы натрия из клетки, а ионы калия — внутрь клетки.

Асимметричные синапсы — функционально зрелые синапсы, постсинаптическая часть которых может содержать значительные скопления электрон- но-плотного материала, при этом постсинаптическая мембрана отличается по внешнему виду от пресинаптической.

Ассоциированные белки мембранные белки, не имеющие связи с гидрофобной частью липидного бислоя мембран, связаны только с головками липидов или интегральными и полуинтегральными белками. К ассоциированным белкам мембран относятся в основном ферменты.

Ауторецепторы — вид пресинаптических рецепторов, от активации которых зависит выброс медиатора. Активируются медиатором того же самого нейрона после его выброса в синаптическую щель.

Аффинность (сродство) — прочность связывания вещества с его биологической мишенью (рецептором, ферментом, транспортной системой и т. д.). Различают следующие типы участков связывания: с высоким, с промежуточным и с низким сродством к лиганду. Аффинность характерна также для взаимоотношений антиген-антитело.

Ацетилхолин (АЦХ) — нейромедиатор, осуществляющий нервно-мышеч- ную передачу, а также основной нейромедиатор в парасимпатической нервной системе.

Базальная мембрана — тонкий бесклеточный слой, отделяющий соединительную ткань от эпителия или эндотелия. Базальная мембрана состоит из двух пластинок: светлой, электроннопрозрачной (lamina lucida) – внутренний слой, прилежащий к собственно мембране, и тёмной, электронноплотной, на-

ружной (lamina densa).

Биологическая мембрана — липидный бислой со встроенными в него молекулами белков, отделяющий клетку от внешней среды и разграничивающий внутреннее пространство клетки.

Блокаторы — это вещества, препятствующее работе ионного канала, например, взаимодействию медиатора с молекулярным рецептором к нему и, следовательно, нарушающие управление каналом, блокирующие его.

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ

Блокировка — это способность ионных каналов под действием веществблокаторов фиксировать какое-то одно своё состояние и не реагировать на обычные управляющие воздействия.

Ван-дер-ваальсовые силы — одна из разновидностей сил притяжения, действующих между атомами и молекулами; слабое, нековалентное межмолекулярное взаимодействие, возникающее за счет взаимодействия дипольных (мультипольных) моментов молекул и поляризации их электронных оболочек.

Возбуждающие синапсы — синапсы, в которых в результате поступления импульса происходит деполяризация постсинаптической мембраны, возникает ВПСП.

Ворота Na+-каналов — механизм, который обеспечивает открывание и закрывание ионных каналов, получил название ворот канала. В ответ на изменение трансмембранного потенциала происходит изменение конформации белка потенциалуправляемого канала, как следствие, изменяется состояние активационных (m) и/или инактивационных (h) ворот. Ионный канал может нахо- дитьсявтрехосновныхсостояниях:закрытом(m-воротазакрыты;h-открыты), открытом (m- и h-ворота открыты) и инактивированном (m-ворота открыты, h- ворота закрыты)

Вторично-активный транспорт — перенос через мембрану вещества против градиента его концентрации за счет энергии градиента концентрации другого вещества, создаваемого в процессе активного транспорта. Это симпортный или антипортный перенос веществ.

Вторичные посредники (second messenger) — внутриклеточные сигнальные молекулы, высвобождаемые во внутриклеточных сигнальных каскадах в ответ на стимуляцию тех или иных рецепторов и активирующие эффекторные белки, которые опосредуют ответ клетки. К наиболее распространенным вторичным посредникам относятся цАМФ и другие циклические нуклеотиды, ионы кальция, оксид азота и др.

Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) — аминокислота, важнейший тормозной нейромедиатор центральной нервной системы человека и млекопитающих. Аминомасляная кислота является биогенным веществом. Содержится в ЦНС и принимает участие в нейромедиаторных и метаболических процессах в мозге.

Гипотеза пороцитоза (porocytosis) — одна из гипотез, объясняющих экзоцитоз медиатора в химическом синапсе, базируется на наблюдении, что присоединенные к «местам присоединения везикул» (МПВ) синаптические пузырьки при получении потенциала действия, синхронно сокращаются и при этом секретируют в синаптическую щель каждый раз одинаковое количество медиатора, высвобождая только часть содержимого каждой из шести везикул.

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯСЛОВАРЬ

Гистамин — нейротрансмиттер (медиатор), регулирующий жизненно важные функции организма и играющий значительную роль в воспалении и патогенезе ряда болезненных состояний.

Гликокаликс — поверхностный слой животных клеток, обогащенный гликозидными компонентами (гликопротеидами, протеогликанами), который выполняетфункциюнепосредственнойсвязиклетокживотныхсвнешнейсредой и со всеми окружающими ее веществами. Гликокаликс выполняет рецепторную и маркерную функции, а также участвует в обеспечении избирательности транспорта веществ и пристеночном (примембранном) пищеварении.

Глицин — тормозный нейромедиатор, способствует открытию каналов хлора в постсинаптической мембране и приводит к ее гиперполяризации. Глициновые рецепторы имеются во многих участках головного мозга и спинного мозга. Связываясь с рецепторами (кодируемые генами GLRA1, GLRA2, GLRA3 и GLRB), глицин вызывает «тормозящее» воздействие на нейроны, уменьшает выделение из нейронов «возбуждающих» аминокислот, таких, как глутаминоваякислота,иповышаетвыделениеГАМК.Вспинноммозгеглицин приводит к торможению мотонейронов.

Глутамат — наиболее распространенный возбуждающий нейротрансмиттер в нервной системе, действующий на NMDA-рецепторы и нe-NMDA- рецепторы.Вчеловеческоммозгеглутаматчащевсегоиспользуетсякрупными пирамидными нейронами коры и более глубоких структур мозга, также нередко используется в модифицируемых синапсах, обусловливая обучение.

Десмосома — один из типов межклеточных контактов, обеспечивающих прочное соединение клеток (как правило, эпителиальной или мышечной ткани) у животных. Функция десмосом заключается главным образом в обеспечении механической связи между клетками.

Динеиныикинезины—внутриклеточныебелки,относящийсякклассумо- лекулярных моторов и осуществляющие транспорт органелл, везикул и белковых комплексов вдоль микротрубочек – компонентов цитоскелета. Динеины осуществляюттранспортпомикротрубочкамотплюс-концовкминус-концам; кинезины – в обратном направлении. Например, в аксонах динеины реализуют ретроградный аксональный транспорт.

Докирование — прочная стыковка везикулы с местом освобождения медиатора, происходит при взаимодействии везикулярных белков (синаптотагмин, Rab3a) с белками пресинаптической мембраны (синапсин, SNAP-25) с участи-

ем Munc18.

Домены — пространственно обособленные участки белковой молекулы, элемент третичной структуры белка, представляющий собой достаточно стабильную и независимую подструктуру белка, пространственное сворачивание которой проходит независимо от остальных частей. В состав домена обычно входит несколько элементов вторичной структуры.

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ

Дофамин — нейромедиатор, а также гормон, вырабатываемый мозговым веществом надпочечников и другими тканями (например, почками). По химической структуре дофамин относится к биогенным аминам, конкретно к катехоламинам. Дофамин является одним из химических факторов внутреннего подкрепления и служит важной частью «системы вознаграждения» мозга, поскольку вызывает чувство удовольствия (или удовлетворения), чем влияет на процессы мотивации и обучения.

Инактивация — способность ионного канала через некоторое время после своего открытия автоматически понижать свою проницаемость даже в том случае, когда открывший их активирующий фактор продолжает действовать.

Интегральные (трансмембранные) белки - мембранные белки, полно-

стью пронизывающие липидный­ бислой мембран, при этом белки полностью пронизывают липидный бислой мембран, при этом гидрофобная часть белковыхмолекулнаходитсявокружениигидрофобныххвостовлипидныхмолекул, а гидрофильные части располагаются по обе стороны липидного бислоя. К интегральным белкам относятся рецепторные белки, ионные каналы, структурные белки, белки-переносчики, ферменты.

Интегрины — трансмембранные гетеродимерные клеточные рецепторы, взаимодействующие с внеклеточным матриксом и передающие различные межклеточные сигналы. От них зависит форма клетки, её подвижность, они участвуют в регулировке клеточного цикла.

Интерактом — совокупность всех взаимодействий белок-белок, белокДНК, белок-РНК и РНК-РНК в клетке, определяющих ее метаболизм.

Ионные каналы - это сложные трансмембранные белковые структуры, пронизывающие клеточную мембрану поперёк в виде нескольких петель и образующие в мембране сквозное отверстие (пору).

Ионные насосы — молекулярные структуры, встроенные в биологические мембраны и осуществляющие перенос ионов в сторону более высокого электрохимического потенциала (активный транспорт); функционируют за счёт энергии гидролиза АТФ или энергии, высвобождающейся в ходе переноса ионов.

Кавеолы — специализированные мембранные плоты, представляющие собой колбообразные инвагинации на цитолемме.

Кальмодулин —кальцийзависимыйрегуляторныйвнутриклеточныйбелок, встречающийся в немышечных и гладкомышечных клетках, где он функционирует в качестве первичного внутриклеточного рецептора Ca2+и регулирующийактивностьмногихферментов;участвует,вчастности,вконтролеметаболизма гликогена и циклических нуклеотидов, а также в некоторых клеточных процессах

Кальмодулин-зависимые (СаМ) протеинкиназы – протеинкиназы, кото-

рые регулируются Са2+/кальмодулиновым комплексом; классифицируют на

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯСЛОВАРЬ

два класса: специализированные СаМ киназы (например, киназа легких цепей миозина, которая фосфорилирует молекулы миозина, вызывая мышечное сокращение) и многофункциональные СаМ киназы (играют роль во многих процессах: секреции нейромедиаторов, регуляции транскрипционных факторов, в метаболизме гликогена), порядка 2 % белков головного мозга представлены СаМ второго типа.

Кальсеквестрин — Са2+-связывающий белок саркоплазматического ретикулума.

Квант медиатора — порция высвобожденных из одной везикулы пресинаптического окончания молекул медиатора, вызывающая появление миниатюрного потенциала концевой пластинки.

Квантово-везикулярная теория секреции медиаторов — гипотеза кван-

тово-везикулярного экзоцитоза (КВЭ) подразумевает, что квант медиатора содержится в одной везикуле и высвобождается при экзоцитозе (при этом мембрана везикулы сливается с клеточной пресинаптической мембраной).

Киназа легких цепей миозина — относится к группе протеинкиназ, ферментов, способных переносить концевой остаток фосфата АТФ на оксигруппы остатков серина или треонина белка; с вязанс миозиновыми филаментами гладких мышц.

Клетки Панета — клетки тонкой кишки, обеспечивающие антибактериальную защиту. Названы в честь австрийского врача Джозефа Панета (18571890). Функционально схожи с нейтрофилами.

Котрансмиттеры (сопутствующие, или сосуществующие, медиато-

ры, сомедиаторы) — синаптические посредники, играют роль нейромодуляторов синаптической передачи, характеризуются совместной локализацией и совместнымвысвобождениемстрансмиттером.Подсовместнойлокализацией имеется в виду синтез и депонирование медиаторов в одном и том же нейроне, их присутствие в одних и тех же пресинаптических окончаниях, но не обязательно в одних и тех же синаптических пузырьках.

Ламинины — одно из семейств адгезивных гликопротеинов, являются ключевыми компонентами базальных мембран. Мутации генов и нарушение структуры ламининов может приводить к мышечной дистрофии, буллезному эпидермолизу и другим патологиям.

Лиганд — молекула, которая может взаимодействовать с участком связывания молекулярного рецептора – специфическим участком молекулы, в основном, белковой природы, встроенной в мембрану клетки или находящимся в цитоплазме.

Лиганд-зависимые ионные каналы (ИК) —разновидностьИК,которыеот-

крываются при присоединении сигнальной молекулы (лиганда). Могут активироваться снаружи (гормоны, медиаторы) и изнутри (вторичные посредники). Содержат рецептор, обладающий высоким сродством к лиганду.

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ

Литики — см. блокаторы

Мембранные плоты, липидные рафты (membrane raft, lipid raft) — осо-

бые участки (микродомены) плазматической мембраны, обогащённые гликосфинголипидами и холестерином; координируют клеточные процессы, влияют на текучесть мембраны, служат организующими центрами для сборки сигнальных молекул, регулируют перемещение мембранных белков, рецепторов, а также регулируют нейротрансмиссию.

Мембранный потенциал покоя (МПП) — мембранный потенциал воз-

будимой клетки в невозбужденном состоянии, при этом внутренняя сторона мембраны заряжена электроотрицательно по отношению к наружней. МПП представляет собой разность электрических потенциалов, имеющихся на внутренней и наружной сторонах мембраны и составляет у теплокровных от −55 до −100 мВ, у нейронов и нервных волокон обычно составляет −70 мВ.

Метод локальной фиксации потенциала, patch-clamp — электрофизио-

логическая методика для изучения свойств ионных каналов, при этом фрагмент плазмалеммы изолируется с помощью специальной микропипетки, что позволяет контролировать разность потенциалов между сторонами мембраны, а также помещать её в среду с определённым химическим составом. В таких контролируемых условиях измеряют ионные токи, изучая, как ионные каналы реагируют на электрическое и химическое воздействие.

Механочувствительные (механосенситивные, механоуправляемые) ион-

ные каналы (ИК) —разновидностьИК,которыеоткрываютсяилизакрывают- ся в ответ на растяжение мембраны.

Микротрубочки — белковые внутриклеточные структуры, входящие в состав цитоскелета, состоят из белков-тубулинов и ассоциированных с ними белков. Функции - скелетная и двигательная. Скелетная функция заключается в том, что расположение микротрубочек в цитоплазме стабилизирует форму клетки. Двигательная функция микротрубочек заключается в том, что они создают упорядоченную систему движения клетки, микротрубочки цитоплазмы в ассоциации со специфическими ассоциированными моторными белками образуют АТФазные комплексы, способные приводить в движение клеточные компоненты.

Микрофиламенты — см. Актиновые филаменты

Молекулярная машина — см. SNARE

Молекулярная физиология — междисциплинарное направление современной биологической науки, вобравшее в себя как классическую физиологию (в том числе эволюционную и сравнительную), так и новые разделы современной физико-химической биологии, включая молекулярную биологию, биохимию, биофизику и целый ряд других дисциплин. Предмет молекулярной физиологии изучает молекулярные механизмы, обеспечивающие осуществление физиологических функций организма.

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯСЛОВАРЬ

Молекулярное распознавание — избирательное связывание между двумя или более молекулами за счет нековалентных взаимодействий; характеризуется селективностью - рецептор и лиганд должны проявлять комплементарность, то есть структурно и энергетически соответствовать друг другу. Одно из основных понятий супрамолекулярной химии.

Молекулярные/биологические моторы (моторные белки) — белковые комплексы,генерирующиемеханическоеусилиедляосуществлениядвижения клеток,внутриклеточноготранспортаидругихсхожихбиологическихпроцессов. Относят актин, миозин, кинезины, динеины. Функционирование моторных белков осуществляется посредством гидролиза АТФ, что позволяет молекуле белка преобразовывать химическую энергию в механическую работу.

Молекулярный переключатель — молекула, которая может существовать в двух или более устойчивых формах, между которыми возможны обратимые переходы при внешнем воздействии - нагревании, освещении, изменении кислотностисреды,действиихимическихвеществ,магнитномилиэлектрическом воздействии.

Муцины (от лат. mucus — слизь), мукопротеины — семейство высоко-

молекулярных гликопротеинов, содержащих кислые полисахариды. Имеют гелеобразную консистенцию, продуцируются эпителиальными клетками почти всех животных и человека. Муцины — основной компонент, входящий в состав секретов всех слизистых желёз.

Нейрексин (neurexin, NRXN) — адгезивный белок пресинаптической мембраны, участвующий в процессах докинга и слияния синаптических везикул.

Нейромедиаторы (нейротрансмиттеры, посредники) — биологически активныехимическиевещества,посредствомкоторыхосуществляетсяпередача электрического импульса от нервной клетки через синаптическое пространство между нейронами, а также от нейронов к мышечной ткани. Молекулы медиаторовреагируютсоспецифическимирецепторнымибелкамипостсинаптической мембраны, инициируя цепь реакций, вызывающих изменение трансмембранного тока ионов, что приводит к деполяризации мембраны и возникновению потенциала действия.

Нейромодуляторы — вещества, которые прямо не изменяют состояние синаптических мембран, но влияют на интенсивность и продолжительность действия классических нейромедиаторов и таким образом влияют на активность синаптической передачи сигнала. Чаще всего в роли нейромодуляторов выступают нейропептиды.

Нейропептиды — пептиды, образующиеся в центральной или периферической нервной системе и регулирующие физиологические функции организма человека и животных. Участвуют в регуляции обмена в и поддержании гомеостаза, воздействуют на иммунные процессы, играют важную роль в ме-

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ

ханизмах памяти, обучения, сна и др. Могут действовать как медиаторы и гормоны.

Нейротрансмиссия —процесссинаптическойпередачивозбуждениявхи- мическом синапсе, осуществляемый с помощью нейромедиатора (нейротрансмиттера).

Неселективные ионные каналы (ИК) — разновидность ИК, не облада-

ющих избирательным действием — различают вещества только по размеру и пропускают через себя по градиенту концентрации все молекулы меньше определённой величины, т.е. служат фильтрами молекулярных размеров.

Неуправляемые (каналы утечки, каналы покоя, независимые каналы)

ионные каналы (ИК) — находятся в постоянно открытом состоянии и обеспечивают постоянный ионный ток через открытую пору канала как в клетку, так и из клетки. Процесс перемещения ионов через такие ИК идёт пассивно за счёт диффузии под действием химических сил (по градиенту их концентрации) и/или электрических сил (по электрическому градиенту зарядов между внутренней и наружной сторонами мембраны).

Норадреналин — биологически активное вещество из группы катехоламинов, в организме человека и животных образуется частично в хромаффинных клетках мозгового слоя надпочечников или выделяется адренергическими нервными элементами симпатической нервной системы, для которых служит медиатором нервного возбуждения. По действию на сердце, кровеносные сосуды, гладкие мышцы, а также на углеводный обмен норадреналин обладает свойствами гормона и близок к своему N-метильному производному адреналину.

Облегченная диффузия — разновидность пассивного транспорта веществ, при котором перенос веществ через мембрану клетки осуществляется с помощью белка-переносчика, но без затрат энергии АТФ. Участие белков-пере- носчиков обеспечивает более высокую скорость облегчённой диффузии по сравнению с простой пассивной диффузией. Скорость облегчённой диффузии зависит от ряда причин: от трансмембранного концентрационного градиента переносимого вещества, от количества переносчика, который связывается с переносимым веществом, от скорости связывания вещества переносчиком на одной поверхности мембраны (например, на наружной), от скорости конформационных изменений в молекуле переносчика, в результате которых вещество переносится через мембрану и высвобождается на другой стороне мембраны.

Оксид азота (мон(о)оксид азота, окись азота, NO) — является ключевым вторичным посредником в организме позвоночных и играет важную роль в межклеточной и внутриклеточной передаче сигнала; отвечает за эндотелиальную релаксацию гладких мышц (вазодилатацию), предотвращает агрегацию тромбоцитов и адгезию нейрофилов к эндотелию, участвует в процессах нервной, репродуктивной и иммунной систем.

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯСЛОВАРЬ

Пальцевидные соединения (интердигитации) — межклеточное соеди-

нение, образовано выпячиваниями цитоплазмы одной клетки, вдающимися в цитоплазму другой, в результате чего увеличивается прочность соединения клеток друг с другом и нарастает площадь поверхности, через которую могут осуществляться межклеточные обменные процессы.

Первично-активный транспорт — прохождение веществ через клеточную мембрану против электрохимического градиента, происходит за счет энергии,образующейсянепосредственнопригидролизеАТФилидругихэнергетических фосфатов.

Первичные посредники — химические соединения или физические факторы (квант света), способные активировать механизм передачи сигнала в клетке. По отношению к воспринимающей клетке первичные посредники являются экстраклеточными сигналами. В зависимости от функций первичные посредники могут быть разделены на несколько групп: гормоны, цитокины, нейротрансмиттеры, факторы роста.

Пиноцитоз — процесс поглощения клеткой жидкой фазы из окружающей среды, содержащей растворимые вещества, включая крупные молекулы (белки, полисахариды и др.).

Плотные контакты — представляют собой область частичного слияния наружных листков плазмолемм двух соседних клеток, блокирующую распространение веществ по межклеточному пространству. Имеют вид пояска, окружающего клетку по периметру (у ее апикального полюса) и состоящего из анастомозирующих тяжей внутримембранных частиц.

Полудесмосомы (гемидесмосомы) — белковые структуры, связывающие эпителиальные клетки с лежащей под ними неклеточной базальной мембраной, в отличие от десмосом, объединяющих соседние клетки. Трансмембранные линкерные белки полудесмосом принадлежат к интегриновому семейству рецепторов внеклеточного матрикса.

Полуинтегральные белки мембран — белки мембран, которые гидрофоб-

нойчастьювнедренывполовинулипидногобислоя.Кполуинтегральнымбелкам относятся структурные и ферментные белки.

Постсинаптическая мембрана — участок цитолеммы воспринимающей клетки, ограничивающий синаптическую щель в химическом синапсе, содержащий многочисленные рецепторы.

Постсинаптический потенциал (ПСП) — это временное изменение по-

тенциала постсинаптической мембраны в ответ на сигнал, поступивший с пресинаптического нейрона. Различают возбуждающий (ВПСП) и тормозный (ТПСП) постсинаптические потенциалы.

Постсинаптическое уплотнение — электронно-плотная зона, присут-

ствующая в некоторых синапсах (обычно глутаматергических) с внутренней

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ

стороны постсинаптической мембраны, и содержащая сложные конструкции из рецепторов, молекул клеточной адгезии, белков цитоскелета и др.

Потенциал действия (ПД) — кратковременный сдвиг мембранного потенциала, возникающий в возбудимой ткани при действии порогового и сверхпорогового раздражителя, что сопровождается перезарядкой клеточной мембраны.

Потенциал-зависимые ионные каналы —ИКоткрываютсяизакрываются при изменении мембранного потенциала.

Прайминг синаптических везикул — подготовка везикулы к экзоцитозу (этап предслияния), в котором участвуют SNARE-белки, присутствующие на обеих сливающихся мембранах - везикулярной (v-SNARE) и пресинаптиче-

ской (t-SNARE).

Пресинаптическая мембрана — часть аксолеммы булавовидного расширения в химическом синапсе, прилежащая к синаптической щели.

Промежуточные филаменты — составляющая цитоскелета клеток, представленыфибриллярнымимономерами,относятсяксамымстабильнымидолгоживушим элементам цитоскелета. Встречаются во всех типах клеток животных, особенно в клетках, которые подвержены механическим воздействиям: клетках эпидермиса, нервных отростках, гладких и исчерченных мышечных клетках.

Простая диффузия — пассивное перемещение вещества из участка большей концентрации к участку меньшей концентрации.

Протеинкиназы — подкласс ферментов киназ-фосфотрансфераз, модифицируют другие белки-мишени путём фосфорилирования остатков аминокислот, имеющих гидроксильные группы (серин, треонин и тирозин), в результате может изменяться ферментативная активность субстрата, положение белка в клетке или взаимодействие с другими белками. У эукариот различают тирозинкиназы и серин-треонин-специфичные протеинкиназы. В клетке протеинкиназы регулируют метаболические пути, а также пути сигнальной трансдукции и передачи сигналов внутри клетки. Предполагается, что до 30 % всех белков в клетках животных могут быть модифицированы протеинкиназами.

Протеомика — наука, изучающая белковый состав биологических объектов, а также модификации и структурно-функциональные свойства белковых молекул.

Рецептор-опосредованный (клатрин-опосредованный) эндоцитоз — ак-

тивный специфический процесс, при котором клеточная мембрана выгибается внутрь клетки, формируя окаймлённые ямки, содержащие специфические рецепторы. При связывании лиганда из окружающей клетку среды, окаймлённые ямки формируют внутриклеточные везикулы (окаймлённые пузырьки). Внутриклеточнаясторонаокаймлённойямкисодержитнаборадаптивныхбелков (адаптин, клатрин, обуславливающий необходимую кривизну изгиба, и др.

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯСЛОВАРЬ

белки). Рецептор-опосредованный эндоцитоз включается для быстрого и контролируемого поглощения клеткой соответствующего лиганда.

Рецепторы мембраны — участки мембраны клеток, представленные молекулами белка, способные опознавать молекулы определенных соединений -белков,пептидов,низкомолекулярныхгормонов,факторовростаидругихве- ществ, и передающие информацию о таком сигнале внутрь клетки.

Рианодиновые рецепторы (Ри-рецепторы, RyR) — особый тип хемоакти-

вируемых кальциевых каналов в мембране саркоплазматического ретикулума; в мышечных клетках выполняют функцию сопряжения потенциала действия с мышечным сокращением.

Сайты — участки связывания белка на мембране.

Саркоплазматический ретикулум (СПР) — специализированный эндо-

плазматический ретикулум (ЭПР) мышечных клеток поперечнополосатых мышц. По структуре напоминает гладкий ЭПР. СПР расположен в непосредственной близости от миофибрилл.

Секвенирование биополимеров — метод определения аминокислотной последовательности белков (или нуклеотидной последовательности нуклеиновых кислот), в результате чего получают формальное описание первичной структуры линейной макромолекулы в виде последовательности мономеров в текстовом виде.

Секретосомная теория — теория высвобождения медиатора, согласно которой минимальный молекулярный комплекс, состоящий из везикулы, Са2+- каналов и белков машины слияния (SNARE), обеспечивает секрецию медиатора.

Селективность — это избирательная проницаемость ионных каналов для определённых ионов.

Селектины — одно из семейств молекул межклеточной адгезии (три основных селектина: L-, Р- и Е-селектин). Лигандами для селектинов являются карбогидратныемолекулы,например,сиалил-Lewis,GlyCAM-1идр.Селекти- ны начинают взаимодействие между мембраной лейкоцита и эндотелием кровеносного сосуда.

Серотонин (5-гидрокситриптамин, 5-НТ) — биогенный моноамин, игра-

ющий в организме роль хеморегулятора в качестве гормона, нейромедиатора и нейромодулятора. Облегчает двигательную активность, благодаря усилению секреции субстанции Р в окончаниях сенсорных нейронов путем воздействия на ионотропные и метаботропные рецепторы, играет важную роль в механизмах гипоталамической регуляции гормональной функции гипофиза, участвует в регуляции сосудистого тонуса и др.

Сигнальная трансдукция (сигналинг, передача сигнала) — процесс вос-

приятия и модификации внеклеточного сигнала клеткой и последующие внутриклеточные реакции в ответ на данный сигнал.

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ

Сигнальный путь — последовательность молекул в строго определенном порядке, посредством которых информация от клеточного рецептора передается внутри клетки

Сидячие синапсы — «не-шипиковые»синапсы, посколькув формировании постсинаптической мембраны таких синапсов шипиковый аппарат дендритов не участвует. К ним относятся, например, все ГАМК-ергические синапсы.

Симметричные синапсы — функционально незрелые синапсы, постсинаптическая часть которых не содержит скопления электронно-плотного материала,приэтомпостсинаптическаямембранаповнешнемувидунеотличается от пресинаптической.

Симпорт — парный транспорт двух различных органических молекул или ионов через мембрану клетки благодаря активному транспорту, осуществляемому котранспортерами; транспорт двух веществ в одном направлении через один переносчик.

Синапс — место контакта между двумя нейронами или между нейроном и получающей сигнал эффекторной клеткой. Служит для передачи нервного импульса между двумя клетками

Синапс с ионотропным рецептором — синапс, в котором происходит свя-

зываниерецепторапостсинаптическоймембранысмолекулойтрансмиттера,в результате чего открывается ионный канал (каналы, управляемые лигандами).

Синапс с метаботропными рецепторами — синапс, на рецепторах пост-

синаптической мембраны которого лиганд открывает ионный канал не прямо, а опосредованно, через вторичные мессенджеры. У большинства синапсов рецепторный белок не представляет собой ионный канал, но при связывании с ниммолекултрансмиттеравозникаеткаскадхимическихреакций,врезультате которых соседствующие ионные каналы открываются при помощи вторичных мессенджеров.

Синапсин (synapsin) — белок из семейства нейроноспецифичных фосфопротеинов, обнаруживается в нейронах центральной и периферической нервной системы и играет важную роль в регуляции передачи нервного импульса, регулирует процесс выброса нейромедиаторов в синапсах.

Синаптическая передача — это инициация процесса возбуждения или торможения в возбудимой клетке, вызванная электрическим или химическим сигналом, поступившим от рецептирующей или нервной клетки, с помощью специализированного межклеточного контакта - синапса.

Синаптическая пластичность — способность синапсов к функциональным и морфологическим перестройкам в процессе синаптической активности; возможность изменения величины трансмембранного потенциала в ответ на активацию постсинаптических рецепторов. Она считается основным механизмом, с помощью которого реализуется феномен памяти и обучения.

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯСЛОВАРЬ

Синаптическая щель — пространство между пресинаптической и постсинаптической мембранами, 20-30 нанометров шириной.

Синаптические пузырьки (везикулы) — маленькие капсулоподобные ско-

пления в терминальных бляшках пресинаптических нейронов, которые содержат нейротрансмиттеры. По фамилии открывшего ученого называют пузырьками Робертиса (синаптические везикулы открыли в 1955 году Де Робертис и Беннет).

Синаптобревин (synaptobrevin) — небольшой трансмембранный белок секреторных везикул; компонент белкового комплекса SNARE, осуществляющего конечные стадии экзоцитоза нейромедиаторов в синапс; относится к семейству везикуло-ассоциированных мембранных белков (vesicle associated membrane protein, VAMP).

Синаптотагмин (synaptotagmin) — трансмембранный кальций-связываю- щий белок пресинаптических окончаний.

Синаптофизин (synaptophysin) — трансмембранный белок, участвующий в формировании синаптических везикул и их экзоцитозе.

Спектрин(spectrin)—белокцитоскелета,которыйвыстилаетвнутреннюю сторону плазматической мембраны многих типов клеток. Он имеет пентагональную или гексагональную структуру. Спектрин формирует структурную сетку и играет важную роль в поддержании целостности клеточной мембраны и структуры цитоскелета.

Супрамолекулярные структуры — ансамбли, состоящие из двух и более молекул, удерживаемых вместе посредством межмолекулярных взаимодействий, построенные самопроизвольно из комплементарных, т. е. имеющих геометрическое и химическое соответствие фрагментов. Изучаются наукой супрамолекулярной химией.

Таргетинг — направленный, целевой выбор мишени на молекулярном уровне лекарственным препаратом для воздействия на механизм развития патологического процесса.

Тормозные синапсы — бывают двух видов: 1) синапс, в пресинаптических окончанияхкотороговыделяетсямедиатор,гиперполяризующийпостсинаптическую мембрану и вызывающий возникновение тормозного постсинаптического потенциала; 2) аксо-аксональный синапс, обеспечивающий пресинаптическое торможение.

Трогоцитоз (trogocytosis) — быстрый перенос молекул клеточной мембраны с одной клетки на другую во время их межклеточного контакта.

Тропонин — регуляторный глобулярный белок, состоящий из трех субъединиц (I, C, T), который участвует в процессе мышечного сокращения. Содержится в скелетных мышцах и сердечной мышце, но отсутствует в гладкой мускулатуре.

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ

Унипорт — транспорт молекулы/иона в одном направлении по градиенту концентрации, независимо от наличия или переноса других соединений, осуществляется белками-транспортерами.

Управляемые (воротные) ионные каналы — ионные каналы, способные изменять свою конформацию (открываться/закрываться) в зависимости от воздействия регуляторных факторов: потенциала действия, присоединения лиганда и т.д.

Фагоцитоз – процесс поглощения клеткой твёрдых объектов (корпускуляр­ ных частиц более 0,5 мкм в диаметре), таких как бактерии, вирусы, остатки мёртвых клеток и др., осуществляется по клатрин-независимому механизму. Фагоцитарная деятельность лейкоцитов и макрофагов имеет огромное значение в защите организма от попадающих в него патогенных микробов и других нежелательных частиц.

Флип-флоп механизм — процесс перехода отдельных молекул из одного монослоя клеточной мембраны в другой путем переворота.

Фолдинг — принятие молекулой правильной конформации, единственно подходящей для выполнения белком его физиологической функции. Предполагается существование болезней конформации белков, или мисфолдинг.

Химический синапс — особый тип межклеточного контакта между нейроном и клеткой-мишенью, в котором роль посредника (медиатора) передачи выполняет химическое вещество; состоит из трёх основных частей: нервного окончания с пресинаптической мембраной, постсинаптической мембраны клетки-мишени и синаптической щели между ними.

Шапероны — специальные белки, которые обеспечивают сворачивание других вновь синтезированных в клетке белков в правильную функциональную конформацию (фолдинг). Согласно известному «парадоксу Левинталя», «промежуток времени, за который полипептид приходит к своему скрученному состоянию (время фолдинга), на много порядков меньше, чем если бы полипептид просто перебирал все возможные конфигурации».

Шипиковый синапс — синапс, в котором с синаптическим расширением контактируют короткие одиночные или множественные выпячивания постсинаптической мембраны дендрита (шипики). Шипиковые аппараты значительно увеличивают количество синаптических контактов на нейроне и, следовательно, количество перерабатываемой информации.

Экзоцитоз — клеточный процесс слияния внутриклеточных везикул (с содержащимися в них макромолекулярными соединениями) с внешней клеточной мембраной, при этом содержимое секреторных везикул выделяется наружу. Механизм секреции медиаторов описывается квантово-везикулярной теорией.

Электрический синапс (эфапс) — электрический щелевой контакт между двумя примыкающими нейронами или иными возбудимыми клетками в виде

ТЕРМИНОЛОГИЧЕСКИЙВОПРОСЫ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯСЛОВАРЬ

узкой щели, содержащей характерные только для этого типа контактов элементы (т. н. щелевой контакт, или нексус). В отличие от химического синапса,являющегосястрогоодностороннимхимическимконтактомитрадиционно называемого собственно синапсом, эфапс является принципиально иным образованием, способным передавать сигнал в обоих направлениях (хотя существуют и выпрямляющие электрические синапсы). В электрическом контакте клетки соединяются с помощью особых белковых каналов — коннексонов (каждый коннексон состоит из шести белковых субъединиц — коннексинов).

Эндоплазматический ретикулум (ЭПР) или эндоплазматическая сеть

(ЭПС) — внутриклеточный органоид, представляющий собой разветвлённую систему из окружённых мембраной уплощённых полостей, пузырьков и канальцев.

Эндоцитоз —процессзахвата(интернализации)внешнегоматериалаклет- кой, осуществляемый путём образования мембранных везикул.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. МИКРОСКОПИЯ ПОДАВЛЕНИЯ ИНДУЦИРОВАННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ (STED)

Микроскопия подавления индуцированного излучения (STED) (Stimulated Emission Depletion Microscopy) - это разновидность флюоресцентной микроскопии, инновационный способ неинвазивного наблюдения липидной дина-

мики мембран в наномасштабе. На протяжении большей части XX века ученые были уверены, что никогда не смогут наблюдать через оптический микроскоп объекты меньше 0,2 мкм, например, отдельные молекулы в составе клетки. В 1930-х годах были разработаны электронные микроскопы, разрешение которых в тысячи раз больше, чем у традиционного светового микроскопа. Но для микробиологов они были мало пригодны: высокоэнергетический электронный пучок убивает все живое. Бетциг, Хелль и Мернер не поколебали формулу дифракционного предела, но придумали, как его обойти. В этом им помогли флуоресцентные молекулы, илифлуорофоры.НемецШтефанХелль,с1990годаискавшийспособыпреодолеть проблему, разработал метод подавления индуцированного излучения (STED). Суть метода: нужно сначала использовать возбуждающий лазерный импульс, активирующий свечение молекул, а затем - гасящий импульс кольцевой формы, способный «вырезать» флуоресцентную область размером меньше пресловутого дифракционного барьера.

STED-микроскопия — один из ультрасовременных оптических методов сверхвысокого разрешения, позволяющих заглянуть за дифракционный барьер (то есть различать объекты меньше 200 нм). Образование «упорядоченной жидкой» фазы (Lo) связано с образованием доменов, обогащенных холестеролом и сфингомиели- ном,чтоможноустановитьприпомощиметодафлуоресцентно-резонансногопере- носа энергии (FRET).

А. Размер зоны, в пределах которой «обычный» конфокальный микроскоп ( слева) позволяет различать детали (≈250 нм), оказывается слишком велик, чтобы точно определить, движутся ли две молекулы совместно (то есть, образуют домен) или независимо. STED-микроскопия с размером «зоны наблюдения» всего 50 нм

А (справа) позволила установить существование холестерольно-сфингомие- линовых доменов на живых клетках, положив конец спору о существовании рафтов в живых клетках.

Б. Принцип STED-методики сходен

Бс конфокальной флуоресцентной микроскопией, но здесь, кроме возбужда-

ющего лазерного импульса (слева), запускающего свечение молекул-флуорофоров, используется также кольцевой формы гасящий импульс (в центре), уменьшающий эффективный радиусзонывозбужденияфлуорофоровдо≈50нм(справа;этов4–5разменьшепресловутого «дифракционного барьера»).

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. НЕКОТОРЫЕ МЕТОДЫ, ПОЗВОЛЯЮЩИЕ НАБЛЮДАТЬ И ХАРАКТЕРИЗОВАТЬ ЛИПИДНЫЕ ДОМЕНЫ В МЕМБРАНАХ ЖИВЫХ КЛЕТОК

a Точность в определении центра изображения

ПРИЛОЖЕНИЕ 3

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ЛИПИДНЫЙ СОСТАВ РАЗЛИЧНЫХ МЕМБРАННЫХ СТРУКТУР КЛЕТОК

Диаграммы показывают липидный состав некоторых клеточных мембран; содержание холестерола (ХОЛ) дано в отношении к суммарному количеству фосфолипидов (ФЛ). Внутри клетки обозначены места синтеза основных фосфолипидов (голубые овалы) и сигнальных липидов (красные овалы) (последних по массе неболее1%отфосфолипидов,заисключениемцерамидов(Цер)).Вэндоплазматическомретикулуме(ЭПР)синтезируютсявосновномглицерофосфолипиды,жиры, холестерол и церамиды. Аппарат Гольджи является «поставщиком» сфингомиелина и сложных гликосфинголипидов. Около половины липидов митохондрий (в основном, фосфатидилэтаноламина (ФЭ), фосфатидной кислоты (ФК) и кардиолипина (КЛ)) синтезируется этими органеллами автономно, что, вместе с типично «бактериальным» липидным составом их мембран, говорит в пользу химерной теории эукариогенеза.

Обозначения липидов: БМФ—бисмоноацилглицерофосфат;ГалЦер—галак- тозилцерамид; ГСЛ — гликосфинголипиды; ДАГ — диацилглицерол; КЛ — кардиолипин; СМ — сфингомиелин; ТГ — триацилглицеролы (жиры); ФГ — фосфатидилглицерол; ФИ — фосфатидилинозитол; ФК — фосфатидная кислота; ФС — фосфатидилсерин; ФХ — фосфатидилхолин; ФЭ — фосфатидилэтаноламин; Хол — холестерол; Цер — церамид; PI(?)P — фосфатидилинозитолфосфаты; S1P— сфингозин-1-фосфат; Ост. — остальные липиды.