Главная

Раннее трансметилирование липидов; активация фосфолипазы А2

Одним из ранних регистрируемых биохимических процессов при стимуляции клетки с помощью Кон А и ФГА оказывается активация мембранных метилтрансфераз, катализирующих перенос метальных групп с S-аденозилметионина на атом азота аминогруппы мембранного фосфолипида фосфатидилэтаноламина (ФЭА). Хирата и др. и Тойошима и др. высказали привлекательную гипотезу о роли данного процесса в активации. Согласно этой гипотезе, однозамещенное, двузамещенное и трехзамещенное (фосфатидилхолин) метальные производные ФЭА быстро сменяют друг друга после контакта Кон А с Т-клетками мыши.

Было показано, что при контакте с ФГА или Кон А активируются синтез фосфатидилинозитола
и фосфатидилхолина, включение жирных кислот в фосфолипиды и трансметилирование.

Максимальное мечение фосфолипидов за счет радиоактивных метальных групп достигается на десятой минутеи затем снижается до первоначального уровня в течение 40 мин.

А. Влияние Кон А на метилирование фосфолипида. Б. Влияние Кон А на освобождение меченой арахидоновой кислоты из мембран клеток селезенки
мыши. Кон А — чернив кружки, контроль (без Кон А) — белые кружки. В случае А клетки предварительно инкубировали с ³Н-метилметионином, что
приводило к включению метильной группы, принятому за нулевой уровень. При добавлении Кон А включение метильной группы в общий фосфолипид увеличивалось
(пмоль/млн-клеток). На графике каждая точка представляет собой среднее значение ±стандартное отклонение средней величины из четырех опытов. Видно, что
метильные группы включаются в мембранный фосфолипид и затем выходят из него, тогда как освобождение арахидоновой кислоты (Б) идет медленнее.
В течение 60 мин высвободилось около 60% первоначально включенной в фосфолипид арахидоновой кислоты.
Оба опыта можно было проводить на одних и тех же клетках, поскольку используемые изотопы (³Н и ¹⁴С)
имеют существенно различные энергии распада и могут одновременно регистрироваться сцинтиляционным счетчиком.

В опытах на ретикулоцитах метилирование фосфолипидов (особенно до N-монометил-ФЭА) связывалось с уменьшением вязкости плазматической мембраны, что наблюдалось также в течение короткого промежутка времени после стимуляции лимфоцитов. Поскольку ингибитор метилтрансферазы S-изобутил-З-деазоаденозин также ингибирует стимулируемое митогеном проникновение Са²⁺ в клетки, то было высказано предположение, что метилированные фосфолипиды играют роль в образовании существующих непродолжительное время кальциевых каналов. Поток Са²⁺ внутрь клетки оказывается необходимым условием для осуществления следующего этапа — активации фосфолипазы А₂, находящейся в плазматической мембране и отщепляющей жирную кислоту (часто арахидоновую кислоту) от 2-гидроксильной группы глицериновой части фосфатидилхолина с образованием лизофосфатидилхолина (ЛФХ). В свою очередь ЛФХ, по-видимому, активирует гуанилат-циклазу и ингибирует аденилат-циклазу, т. е. вызывает изменения, имеющие важное значение для регуляции митоза. Арахидоновая кислота затем вступает в цепь реакций, приводящую к синтезу простагландинов. Кальциевый ионофор, вызывая резкое увеличение потока Са²⁺ внутрь, может прямо активировать фосфолипазу А₂, минуя стадию трансметилирования.

Кривые зависимости раннего резкого увеличения трансметилирования, потока Са²⁺ внутрь клетки и синтеза ДНК от дозы добавленного Кон А одинаковы в опытах с лимфоцитами мыши. Ингибитор трансметил азы S-изобутил-З-деазааденозин предотвращает как проникновение Са²⁺ внутрь, так и синтез ДНК. Изопротеренол, δ-адренергический агонист, способен вызывать раннее увеличение включения метила, после чего, однако, не происходит ни характерного спада включения, ни синтеза ДНК. Приведенные факты наводят на мысль, что для синтеза ДНК, возможно, необходимы как метилирование, так и расщепление липидов под действием фосфолипазы А₂. Эта идея подтверждается полученными недавно результатами, согласно которым ингибирование фосфолипазы А₂ мепакрином предотвращает и синтез ДНК. Поэтому кажется правдоподобным, что перенос метильной группы представляет собой один из центральных активационных процессов. Существуют, однако, данные, противоречащие этому заключению. Так, показано, что метилирование фосфолипидов в количественном отношении слишком невелико, чтобы иметь какое-либо значение для активации лимфоцитов. Насколько этот процесс важен для активации, до сих пор не установлено.