Рецепторы катехоламинов
Первые работы, посвященные вопросам связи структура — активность в ряду симпатомиметических средств — производных фенетиламина, были проведены Barger, Dale (1910). Было установлено, что наиболее сильное прямое действие оказывают гормоны и медиаторы, имеющие гидроксильные группы в положениях 3 и 4 бензольного кольца, т.
е. «катехоламины», например норадреналин, адреналин и дофамин. Непрямое действие их аналогов, не имеющих гидроксильных групп, рассмотрено в разд. 9.4.3 и 7.6.3. Биологическая активность D-катехоламинов выше, чем их L-энантиомеров (см. рис. 12.1).Предположение о существовании двух различных адренергических рецепторов было впервые выдвинуто Ahlquist (1948). Эффекты, легко вызываемые норадреналином, труднее адреналином (7.43), еще труднее изадрином (12.44) и труднее всего N-трет-бутилнорадреналином, связаны со стимуляцией а-ре- цепторов, а эффекты, легче всего вызываемые N-трет-бутилнорадреналином и труднее всего норадреналином, — fl-рецепто- ров. Типичными a-эффектами считают сужение кровеносных сосудов, стимуляцию матки, расслабление кишечника, а типичными ^-эффектами — расширение кровеносных сосудов, расслабление мускулатуры матки, стимуляцию гликогенолиза в мышцах, тахикардию [Levy, Ahlquist, 1961].
Для полной характеристики рецепторов катехоламинов идеальным было бы их выделение. Хотя этого сделать еще не уда-
лось, определенный успех в изучении этих рецепторов достигнут применением избирательной метки. Для того чтобы обратимо пометить рецепторы гладкой мышцы матки, применяют алкалоид [3Н]-дигидроэргокриптин, сильный а-адреноблокатор. С его помощью было установлено, что специфичность и эффективность взаимодействия а-адренергических агонистов и антагонистов с рецептором хорошо коррелируют с данными их активности, полученными на целом органе [Williams, Mullikin, Lefkowitz, 1976].
Пнндолол
(12.46)
Для аналогичного изучения ^-рецепторов был использован (-)-[3н] -дигидроалпренолол, меченое производное лекарственного вещества алпренолола (12.45), сильного fi-адреноблока- тора.
Он избирательно и обратимо связывается с fi-адреноре- цепторами в адипоцитах крысы. С помощью этого маркера удалось показать, что ^-адренергические агонисты и антагонисты конкурируют за связывающие места рецептора стереоспецифично и с той же сравнительной эффективностью, как и на целом организме [Williams, Jarett, Lefkowitz, 1976]. В качестве обратимосвязывающего маркера использовали и производное другого p-адреноблокатора пиндолола (12.46), а именно С-[126І]-йодгидроксибензилпиндолол. С его помощью из мембран эритроцитов индюка удалось выделить (в микроколичествах) меченый рецептор [Brown Е. et al., 1976]. Этот же маркер использовали на фибробластах человека и клетках глиомы крыс. Он стереоспецифично и примерно с той же эффективностью, что и в опытах на лабораторных животных, вытесняется другими p-адренергическими агонистами и антагонистами [Maguire et al., 1976]. Связывание этих меченых агонистов насыщаемо и может быть ингибировано предварительным инкубированием с немеченым соединением. Измерение константТаблица 12.1. Процентное содержание ионизированных форм катехоламинов и их агонистов в воде прн pH 7,4 (25 °С)
| Агонист | Катион | Цвиттериои | Нейтральная молекула | Анион |
| Норадреналин | 94,4 | 3,9 | 1,6 | 0,03 |
| Адреналин | 95,5 | 4,5 | — | 0,01 |
| Изадрин | 94,8 | 5,2 | — | 0,01 |
| Салбутамол | 97,9 | 1,5 | 0,6 | — |
| Тербуталин | 95,6 | 4,4 | — | 0,01 |
| Орцнпреиалин | 95,5 | 4,5 | — | 0,01 |
диссоциации показало, что эритроциты птиц содержат около 1000 р-адренорецепторов.
Адреналин — это (R)-(—)-1-(3,4-дигидроксифенил)-2-ме- тиламиноэтанол.
В твердом состоянии [Carlstrom, Bergin, 1967] и в растворе [Ison, Partington, Roberts, 1973] он существует преимущественно в полностью вытянутой конформации. Рассмотрим ионизацию трех катехоламинов и трех их агонистов. Хотя норадреналин и его N-алкильные гомологи существуют в основном в виде катионов в интервале pH 6,0—8,0, наличие в одной молекуле кислотных и основных групп, константы ионизации которых различаются на 2 единицы рКа и противоположны по знаку, приводит к существованию в растворе сложного набора минорных ионов. Из двух видимых констант по методу, использованному ранее для тирозина [Edsall, Martin, Hollingworth, 1958], были рассчитаны четыре микроскопические константы. Наличие четырех констант связано с тем, что аминогруппа имеет две константы (при неионизированной и ионизированной фенольной группе). По этой же причине одна из фенольных групп также имеет две константы. (Ионизация первой фенольной группы по закону Кулона полностью подавляет ионизацию второй группы.)Для норадреналина макроскопические константы равны 8,63 (фенольная) и 9,73 (основная). С помощью УФ-спектроскопии были рассчитаны следующие микроскопические константы: pHiz 8,78, pK2z 9,58, рКш 9,16 и рК2ы 9,20, где Z и N относятся к цвиттериону и нейтральной молекуле соответственно. С использованием этих четырех констант рассчитаны данные для норадреналина, приведенные в табл. 12.1. Из них видно, что и норадреналин, и пять других адреномиметиков в водных растворах при нейтральных pH присутствуют преимущественно в виде катионов [Ijzerman et al., 1984]. Это же указывалось и в более ранней работе Sinistri, Villa (1962). Поэтому наиболее вероятно, что биологической активностью обладает катион. Более того, между а- и ^-агонистами нет различий в степени ионизации.
До тех пор пока не удастся выделить адренорецептор, дальнейшие попытки понимания его функций должны сконцен- 220
трироваться на изучении связи структура — активность агонистов и антагонистов катехоламинов в различных биологических системах. Предполагают, что основной вклад во взаимодействие катехоламинов с рецептором вносит ионная связь. В усилении связывания, по-видимому, определенную роль играет и водородная связь, образуемая с участием р-гидроксильной группы, так как; ее удаление из молекулы, по данным Barger, Dale (1919), резко снижает активность соединений (см. обсуждение рис. 12.1).
Еще по теме Рецепторы катехоламинов:
- Изменение метаболизма в надпочечниках и содержания в крови катехоламинов
- Катехоламины и серотонин в плазме крови у пациентов при БП
- Определение содержания катехоламинов.
- Дефицит катехоламинов - компенсируемая и хроническая гиперпролактинемии
- Б. Рецепторы.
- Основные типы мембранных рецепторов.
- Инсулиновый рецептор
- 1.5.4. Метаботропные рецепторы
- Внутриклеточные рецепторы
- Рецепторы - ионные каналы.
- Ионизация рецепторов
- АМРА рецепторы
- Классификация рецепторов и их адаптация
- Ацетилхолиновый рецептор
- Рецепторы
- А. Опиатные рецепторы.
- Метаботропные рецепторы наружной мембраны клетки