А. Фултон - Цитоскелет. Архитектура и хореография клетки (1120983), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Боковые ручки могут контактировать с секреторнымн грануламн; АТР вызывает открепление гранул [18]. Несколько БАМ было ндентифнцироваио в различных клетках с помощью иного метода, выявляющего связь белков с мнкротрубочкамн 1п чйко [19]. В нх чис.ло входят белок с мол. массой 69 кДа, гомологнчный -т-белкам, и белок с мол, массой 80 кДа, гомологичный по некоторым пептидам белку, имеющему мол, массу 69 кДа.
Оба белка в той илн иной степени фосфорилированы, причем чем выше степень нх фосфорнлнрованности, тем лучше они связываются с микротрубочками [19]. Это одни нз немногих случаев, когда фосфорнлнрованне цнтоскелетных белков ощутимо влияет на нх сродство к цнтоскелету. В препарате мнкротрубочек обнаружена нуклеозндднфосфат — кииаза; ее удельная активность в препарате может оставаться постоянной на протяжении трех циклов полимернзацнн [13].
Этот фермент не идентичен нн 2. Химия белков 21 одному из БАМ высокой мол. массы или т-БАМ. Ои способен фосфорилировать как ОРР, так и АВР. Какой вклад вносит нуклеозид-дифосфат — киназа в функционирование микротрубочек, пока неизвестно. Тубулин-1.-тирозинлигаза — фермент, у которого имеются две изоформы. Тирозинлигаза катализирует лосттрансляционное присоединение тирозина к С-концевому глутамату а-субъединицы тубулина. Описаны изменения в распределении как самого фермента, так и тирозилированного тубулина, однако функциональное значение этих изменений до сих пор неизвестно 113].
В препаратах микротрубочек, очищенных различными методами, присутствует сАМР-зависнмая протеинкимаза. Эта киназа ассоциирована с БАМ-2; в присутствии сАМР и АТР она может фосфорнлировать как БАМ-2„ -так и т-БАМ [20]. Фосфорилирование этих белков, возможно, усиливает их стабилизирующее действие на микротрубочки или стимулирует их связывание с микротрубочками. БАМ высокой мол. массы — БАМ-1 (-350 кДа) и БАМ-2 (-270 кДа) — дают при электрофорезе в поли.акриламидном геле в присутствии додецилсульфата натрия гетерогенную картину. БАМ-2 разделяется на два компонента, а БАМ-1 состоит по меньшей мере из трех компонентов.
БАМ-1 содержит также полипептиды меньшего размера (называемые легкими цепями 1 и 2), :.которые имеют мол. массу приблизительно 30 и 28 кДа :и присутствуют в соотношении 1: 1. БАМ-1 распространен, по-видимому, более широко, чем БАМ-2; он обнару.живается как на микротрубочках интерфазных клеток, так и в митотическом веретене ]21]. С микротрубочками может быть связан механохимический белок диненн, который во многих отношениях .аналогичен миозину (22].
Состав динеина зависит от источника, из которого он выделен, и методов, применявшихся при выделении. Диненн из ресннчек состоит примерно из 12 полипептидных цепей, в том числе трех цепей с мол. массой -400 кДа, двух или трех цепей с мол. массой 85 кДа и шести-восьми цепей небольшого размера. Динеин обладает стимулируемой микротрубочками АТР-азной активностью. Эта активность подавля- 2 Химия беяков ется ортованадатом.
После некоторых воздействий динеин, сохраняя АТР-азную активность, оказывается неспособным образовывать поперечные сшивки между микро- трубочками. Это означает, что, как и многие из белков„ сшивающих актин, динеин имеет несколько связывающих доменов. Динеин может сшивать как дублеты микро- трубочек из ресничек, так и одиночные микротрубочкн, полученные .при полимеризации очищенного тубулина из головного мозга. Сшнвки разрушаются под действием АТР. Динеин присоединяется к микротрубочкам ориентированным образом, так что путем декорирования микротрубочек очищенным динеином может быть определена их полярность. По аналогии с актином можно представить себе, что для тубулина существуют белки, взаимодействующие с мономерами, и белки, кепирующне концы полимера.
И хотя предсказать свойства таких белков совсем нетрудно, их существование остается в настоящее время гипотетическим . На присутствие в клетках неидентифицированных пока белков, связывающихся с концами полимера, указывает наличие в них центров нуклеацни. В отличие от актиновых филаментов, микротрубочки не образуют в клетке геля. Действие тубулин-связывающих белков проявляется главным образом в стабилизации микротрубочек и в образовании поперечных сшнвок, соединяющих микротрубочки друг с другом, а также с промежуточными фнламентами и субклеточными органеллами, такими как секреторные гранулы'.
Изучение свойств этих белков, за исключением динеина н БАМ-2, находится еще в зачаточном состоянии. 2.3. Белки промежуточных филамеитов Третий из основных классов филамеитов, для которых нам определенно известны структурные белки,— это промежуточные филаменты. Онн имеют приблизительно 10 нм в диаметре, н обнаружены в большинстве клеток позвоночных.
Структурные белки промежуточных филаментов были идентифицированы позже, чем структурные белки филаментов других классов; по этой причине об ассоциированных с ними белках известно срав- 2. Химия белков 23 пительно мало. Кроме того, для промежуточных фила- ментов характерен намного более широкий диапазон межтканевых различий в аминокнслотной последовательности, что породило некоторые разногласия при установлении принадлежности различных белков той или иной разновидности этих филаментов. Промежуточные филаменты всех типов обладают рядом общих свойств.
Они спиральны, что при соответствующих способах окраски придает им вид периодических структур. Все они могут быть деполимеризованы и реполимернзованы 1п ч11го, и для всех них в отличие от микротрубочек и микрофиламентов условия сборки 1п Жго оказались таковы, что их сборка н разборка в клетке, по всей вероятности, события редкие [231. И наконец, для всех промежуточных филаментов была предложена одна, общая модель строения. Сначала предполагалось, что эти филаменты состоят из трехцепочечных сверхспирализованных структур, которые перемежаются неспиральнымн областями, образованными 5[-концевым, С-концевым или центральным неспиральным доменом белков филаментов [24[.
Более поздний анализ, основанный на данных об аминокислотной последовательности нескольких таких белков, показал, что промежуточные филаменты представляют собой двутяжные структуры и что сверхспнрализованные домены расположены в ннх не совсем так, как предполагалось по результатам протеолитнческого анализа [25]. Существенный вывод, к которому привели исследования обоих типов, состоит в том, что неспирализованные области очень чувствительны к протеолнзу. Протеолиз некоторых нз этих областей может вызывать разборку филаментов.
Белки промежуточных филаментов можно разделить на пять групп. Из-за небольших межвидовых различий между белками и чувствительности наблюдаемых значений их молекулярной массы к условиям цроведення измерений эти семейства имеют по нескольку названий. Эпителиальные клетки содержат обычно цитокератнны — семейство кератиноподобных белков с мол.массой от 45 до 60 кПа, Нервные клетки содержат белки нейрофнламентов, мол, масса основных полипептидов этих фнламентов равна 68, 145 и 220 кДа.
В мышечных клет- 2. Химия белков ках содержится десмнн, нлн скелетнн, с мол. массой прнблнзительно 53 кДа, в глнальных клетках — так называемый глиальный фнбриллярный кислый белок (ГФКБ) с мол. массой примерно 55 кДа, а в клетках мезенхнмального происхождения — внментнн, нлн декамин, с мол. массой 58 кДа. Наблюдаемые значения молекулярной массы этих белков немного варьируют в зависимости от источника фнламентов н электрофоретнческой системы, используемой для нх анализа, Все белки промежуточных фнламентов были деполимернзованы я реполимернзованы 1п ч11го.
Десмин, виментнн н ГФКБ образуют гомополнмеры, содержащие полнпептнды одного только вида. Белки нейрофнламентов состоят нз трех разных полипептндов. В определенных условиях белок с мол. массой 68 кДа может полимерязоваться н в отсутствие белков с мол. массой 145 н 220 кДа. Однако получающнеся прн этом гомополнмеры имеют гладкую боковую поверхность — в отличие от нативных нейрофнламентов, поверхность которых выглядит опушенной [23].
Это означает, что белок с мол. массой 220 н, возможно, белок с мол. массой 145 кДа являются отчасти периферическими компонентами натнвных фнламентов н образуют на их поверхности боковые «ручки», внднмые в электронный микроскоп. Эти структуры представляют особый интерес как возможные.
участки взаимодействия нейрофнламентов с различнымк белками н субклеточными частицами. В семейство цнтокератннов входит множество разных полипептндов. Эпителиальные ткани нз разных частей тела различаются по спектру содержащихся в ннх цитокератинов [26). До снх пор не удалось собрать промежуточные филаменты из какого-либо одного цитокератнна, хотя различные комбинацнн двух нлн большего числа цнтокератинов образуют фнламенты 1и чйго. Благодаря такой ограниченной способности цнтокератннов к полимеризацни оказалось возможным продемонстрировать сополнмеризацию цнтокератинов с другими белками промежуточных филаментов. Были подобраны условна; в которых белки промежуточных фнламентов не могут самостоятельно образовывать фнламенты, н осуществлена сборка в гетерогенной смеси этих белков [271.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
