Синтез нейропептидов
Регуляция запасов пептидных медиаторов затруднена из-за раздельных мест их синтеза и высвобождения. Пептиды синтезируются на рибосомах , расположенных в телах нервных клеток , а не в аксонах или нервных терминалях . Вследствие такой организации:
- скорость синтеза пептидов регулируется в телах клеток, после чего пептиды должны быть перенесены в терминаль аксонным транспортом ; это медленный процесс по сравнению с быстрым местным контролем синтеза и хранения низкомолекулярных медиаторов внутри аксонных окончаний;
- количество пептида, доступное для высвобождения, ограничено его количеством, имеющимся в терминали.
Однако связывание пептидов с рецепторами происходит при значительно более низких концентрациях (в пределах 10 в минус 10-ой степени - 10 в минус 8-ой степени М), чем связывание низкомолекулярных медиаторов , таких как ацетилхолин , с их рецепторами (10 в минус 7-ой степени - 10 в минус 4-ой степени) М). Механизмы, удаляющие пептидные медиаторы из синаптической щели , также в основном медленные. Более того, рецепторы нейропептидов , как и другие метаботропные рецепторы , действуют через внутриклеточные пути, обеспечивающие огромное усиление сигнала ( глава 10 ). Поэтому для оказания воздействил на постсинаптическую мишень нужно небольшое число молекул пептида, так что потребность в необходимом для высвобождения количестве нейропептида может быть обеспечена транспортом молекул из тела клетки.
Пептиды синтезируются в виде более крупных белков-предшественников, которые часто содержат последовательности нескольких биологически активных пептидов ( табл. 13.1 , рис. 13.11 ). Первыми этапами синтеза предшественника нейропептида являются стадии, типичные для синтеза секретируемых белков : синтез в эндоплазматическом ретикулуме , отщепление сигнального пептида , процессинг в аппарате Гольджи и включение в крупные (100-200 нм) электронно-плотные пузырьки. Более поздние этапы одинаковы для нейронов и эндокринных клеток . Эти шаги катализируются
- специфическими эндопротеазами , которое расщепляют белок-предшественник на соответствующие пептидные молекулы,
- экзопептидазами , устраняющими С-терминальные основные группы , и
- амидирующим бифункциональным ферментом, который превращает глициновый остаток в соответствующую амидную группу пептида ( рис. 13.11 ).
Протеолитический процесс начинается в аппарате Гольджи и продолжается внутри крупных плотных везикул в то время, когда они транспортируются вниз по аксону и находятся в терминали. Некоторые клетки синтезируют более одного медиаторного пептида; эти пептиды могут быть различным образом рассортированы в пузырьки и направлены в разные терминали.
