Известные люди

»

Пол Грингард

Г. удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за открытие механизма действия дофамина и ряда других медиаторов при синаптической передаче.

Действуя на рецептор клеточной мембраны, медиатор запускает реакции фосфорилирования особых ключевых белков. Измененные белки, в свою очередность, формируют в мембране ионные каналы, по которым и передаются сигналы. Различные ионные каналы клетки определяют ее ответы на воздействия.

В конце 60-х годов уже было известно, что дофамин, норадреналин и серотонин являются нейромедиаторами, при всем при том агрегат их действия оставался неясным. К началу 70-х годов выяснили, что дофамин, норадреналин и серотонин медиаторы в центральной нервной системе, оказывающие необычное влияние на клетки-мишени. В различие от быстрых, наступающих за миллисекунды, эффектов классических аминокислотных медиаторов и ацетилхолина, действо катехоламинов зачастую развивается за сотни миллисекунд или секунды и может продолжаться более того часами. Такой технология передачи сигналов между нейронами назвали медленной синаптической передачей.

В 1979 г. Джон Эклс в соавторстве с двумя канадскими биохимиками, супругами Мак-Гир, опубликовал статью, в которой предложил звать эффекты классических быстрых медиаторов ионотропными, имея в виду, что они воздействуют на ионные каналы в синаптической мембране, а медленные эффекты метаботропными, предполагая, что они требуют вовлечения метаболических процессов внутри постсинаптического нейрона. Как писали эти авторы в 1978 г., полная история катехоламинов не может быть рассказана, в силу того что что наиболее важные открытия расшифровка их эффектов на постсинаптические клетки ещё не сделаны.

Завесу неизвестности над этим вопросом приоткрыл Г. Он показал, что медленная синаптическая передача посредством метаботропные рецепторы вызывает внутри нервных клеток химическую реакцию, фосфорилирование, т.е. присоединение к белкам фосфатных групп с последующим изменением формы и функции этих белков. Г. с сотрудниками обнаружили, что связывание дофамина с рецепторами на клеточной мембране повышает в клетке содержание вторичного посредника циклического аденозинмонофосфата (цАМФ). Это активирует фермент протеинкиназу А, которая способна фосфорилировать многие белки в нервной клетке. Среди фосфорилируемых белков находятся, в частности, мембранные белки различных ионных каналов, которые контролируют возбудимость нервной клетки и обеспечивают генерацию и передачу нервных импульсов нейроном. Поэтому дофамин и другие медиаторы, действующие сквозь метаботропные рецепторы, способны модулировать посредством этого механизма возбудимость нервных клеток и их реакции на медиаторы, действующие посредством ионотропные рецепторы.

Г. установил, что стимуляция дофамином рецепторов клеточной мембраны является причиной поступления второго медиатора цАМФ в клетку. Она активирует протеинкиназу А, которая способна присоединять фосфатные молекулы к другим белкам в нейроне. Он установил, что ход медленной синаптической передачи связан с химической реакцией фосфорилирования белка. Сначала нейромедиатор воздействует на рецептор, расположенный на поверхности клетки, что является пусковым механизмом каскада реакций, в результате которых ключевые белки регулируют различные функции нейрона. За счет присоединения фосфатной группы (фосфорилирование) или удаления ее (дефосфорилирование) изменяются форма и функции белка. Благодаря этим механизмам действия нейромедиаторы могут отдавать знак от одного нейрона к другому. Открытие Г. помогло глубже постигнуть агрегат действия многих лекарственных препаратов, влияющих на фосфорилирование белков в нейронах.

Впоследствии Г. показал, что в клетках мозга протекают ещё больше сложные процессы. Медиаторы, подобные дофамину, действующие сквозь метаботропные рецепторы, могут активизировать не только фосфорилирование, но и дефосфорилирование белков. При этом многие из их сложных эффектов внутри клетки опосредуются воздействием на регуляторный белок DARPP-32, тот, что в свою очередность влияет на функции многих других белков в клетке. Эти работы Г. позволили кроме того взять в толк эффекты некоторых антипсихотропных препаратов, которые, как оказалось, специфически влияют на фосфорилирование белков в различных нервных клетках.

Таким образом, исследования Г. раскрыли оконце в новоиспеченный мир внутриклеточных эффектов медиаторов, осуществляющих медленную синаптическую передачу. Они продемонстрировали, что, кроме классических эффектов, реализующихся сквозь ионотропные рецепторы и непосредственное трансформирование электрических мембранных потенциалов, многие нейромедиаторы (катехоламины, серотонин и некоторые нейропептиды) оказывают воздействие и на биохимические процессы в цитоплазме нейронов. Именно этими метаботропными эффектами и обусловлено необычно медленное действо таких медиаторов и их длительное, модулирующее воздействие на функции нервных клеток. Поэтому такие нейромедиаторы зачастую вовлечены не в передачу быстрых сигналов для восприятия, движения, речи, а в оркестровку сложных состояний нервной системы эмоций, настроений, мотиваций. Иллюстрацией этому тезису может служить недавняя статья Г. и его сотрудников в Science, показывающая, что дофамин и DARPP-52 участвуют в регуляции полового поведения у крыс.

Синаптическая передача в особенности важна для речи, движения и сенсорного восприятия. Работа Г. позволила лучше взять в толк агрегат действия многих известных лекарств и разработать новые. Узнав о присуждении ему Нобелевской премии, Г. пошутил: Мы работали столь лет безо всякой конкуренции, потому как что нас считали не вовсе нормальными. Но зато полностью основательно он передал свою количество премии в университетский фонд для поощрения женщин, работающих в биомедицине.

Так же читайте биографии известных людей:

Пол Берг Pol Berg

Американский биохимик Пол Берг родился в Нью-Йорке, в Бруклине. Он был одним из трех сыновей Гарри Берга и Сары (Бродски) Берг. Окончив в 1943 г...
читать далее →

Пол Флори Paul Flory

Пол Флори - американский ученый, физико-химик. Родился 19 июня 1910 года.Пол Флори является одним из основоположников теории поликонденсации. Помимо..
читать далее →

Пол Хэмпел Paul Hempel

Предполагаемый "русский шпион", арестованный в Канаде 14 ноября 2006 года. Канадские власти утверждали, что Пол Уильям Хэмпел - не настоящее его..
читать далее →

Пол Баттерфилд Poll Betterfild

Пол БАТТЕРФИЛД - Американский блюзовый певец, признанный виртуоз игры на губной гармонике; одна из ключевых фигур в формировании блюз-рока.
читать далее →

Ваши комментарии

добавить комментарий