Главная / Молекулы и клетки / Память и синтез белка / Чувствительность стадии поступления информации к пуромицину

Чувствительность стадии поступления информации к пуромицину

Начальная стадия, т. е. поступление информации, к пуромицину нечувствительна и представляет собой качественно иной процесс. Как же это воздействие на память связано с другим известным свойством пуромицина — с его способностью подавлять синтез белка?

Мы решили убедиться в том, что в условиях наших экспериментов пуромицин действительно блокирует синтез белка в мозгу золотой рыбки. Мы поступали следующим образом. Во-первых, мы вводили пуромицин в мозг рыбы. Далее мы вводили в брюшную полость той же рыбы аминокислоту лейцин, меченную тритием. После введения в брюшную полость лейцин будет включаться в состав любого вновь синтезированного белка независимо от того, где происходит синтез. Измеряя количество меченого лейцина, включенного в белок, скажем, через 30 минут, можно определить скорость синтеза белка в течение этого времени.

Мы сравнивали количество меченого лейцина в белке рыбы, которой вводили пуромицин, с соответствующей величиной у рыбы, которой либо не вводили пуромицин, либо вводили неактивный физиологический раствор. Оказалось, что синтез белка в мозге рыбы, которой вводили пуромицин, почти полностью прекращался. При этом действие разных доз пуромицина и промежутки времени, через которые начиналось действие препарата, не очень хорошо соответствовали тому, что мы наблюдали, изучая поведение животных. Сейчас, когда мы оглядываемся назад, мы уже не удивляемся этому несоответствию. Различные эксперименты, в том числе и наши, показали, что скорость консолидации зависит от условий обучения. К тому же и скорость включения лейцина подвержена воздействию сложных физиологических факторов.

Связь между действием пуромицина на синтез белка и его влиянием на память можно проверить иначе. Попробуем просто подействовать каким-либо другим соединением, которое также подавляет синтез белка. Если пуромицин влияет на долговременную память через какой-то иной механизм и дело здесь вовсе не в синтезе белка, то второй препарат вообще никакого действия не окажет. При этом будет даже лучше, если второе соединение по своей молекулярной структуре окажется совсем непохожим на пуромицин (чтобы и на синтез белка оно влияло как-то иначе). Такой препарат существует. Это ацетоксициклогексимид. Если пуромицин останавливает рост полипептидной цепи вследствие того, что сам занимает место аминокислоты, то ацетоксициклогексимид замедляет скорость образования связей между аминокислотами (смотрите рисунки ниже).

Синтез белка может быть прерван под действием различных соединений

Синтез белка может быть прерван под действием различных соединений

Процесс синтеза белка сводится к сборке мономеров (аминокислот) в единую полипептидную цепь согласно инструкции, доставляемой цепью информационной РНК. Ацетоксициклогексимид препятствует образованию связей между аминокислотами, доставленными на рибосому молекулами транспортной РНК (тРНК). Пуромицин же действует по-иному. По своей структуре он напоминает молекулу тРНК, с которой связана аминокислота фенилаланин. Поэтому пуромицин встраивается в цепь и в результате преждевременно прекращается ее дальнейший рост.

Здесь представлены структурные формулы,
которые иллюстрируют сходство молекулы пуромицина с фенилаланил-тРНК

Здесь представлены структурные формулы, которые иллюстрируют сходство молекулы пуромицина с фенилаланил-тРНК

В обоих случаях часть молекулы, заключенная в пунктирную рамку, соединяется с растущей цепью молекулы белка, прикрепляясь к ней свободной аминогруппой (2). Но пуромицин содержит группу CONH (2), которая в отличие от соответствующей (СОО) группы фенилаланина препятствует присоединению следующей аминокислоты, — и рост цепи прекращается. Ацетоксициклогексимид структурным сходством с аминокислотой не обладает, он действует на синтез белка, замедляя скорость образования цепи.

«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка

Популярные статьи раздела