Энергорегулирующие защитные механизмы

Сложные стрессовые ситуации и другие причины, вызывающие в нейроне синтез большого количества белка, в том числе АРР, содержащего около 700 аминокислотных остатков (а.о.), могут угрожать гомеостазу нейрона закритической температурой. Расчеты только по одной молекуле APP в нормально функционирующем нейроне показали, что при активации одной AK образуется пирофосфат, который в присутствии пирофосфатазы расщепляется на два фосфата, и при этом выделяется большое количество энергии, которая диссипирует в виде тепла. При биосинтезе одного моля APP в ограниченном пространстве будет выделяться в виде тепловой энергии около 42 000 кДж/моль. Наиболее ранние и грубые патологические изменения метаболизма, а также снижение числа и плотности нейрональных синапсов и нейронов гиппокампа, по мнению ряда авторов, может быть объяснено высокими энергетическими процессами в этих областях головного мозга, что в условиях митохондриальной дисфункции из-за развития свободнорадикального окисления и повышенного содержания внутриклеточного Ca2+ естественно приводит к ранней гибели нейронов именно этих отделов головного мозга. Было также показано, что тепловая стабильность нуклеопротеинов мозга мышей зависит от возраста и растет по мере старения животного. Для регулирования тепловой стабильности при интенсивном синтезе белка в нейроне должна быть биохимическая защитная система, не допускающая расщепления PPi и диссипации энергии в тепловую. Мы считаем, что эту проблему решают механизмы фосфорилирования транспортных белков APP и ТБ, которые обеспечивают эвакуацию фосфатов и, вероятно, пирофосфатов из зоны биосинтеза белка на периферию к клеточным мембранам или к митохондриям для дальнейшей утилизации в процессе дефосфорилирования. Хорошо известно, что большинство биохимических процессов, таких как фосфорилирование, ацетилирование и метилирование, обратимы.