Дж. Уилсон, Т. Хант - Молекулярная биология клетки - Сборник задач (1120987), страница 107
Текст из файла (страница 107)
8-34 А, Модифицированные О-белки, в которых сегменты, пронизывающие мембрану, содержат 12, 8 или О аминокислотных остатков, не доходят до плазматической мембраны (табл. 8-4). Присутствие олигосахарипов указывает на то, что каждый из этих белков погружен в мембрану ЭР, Этого следовало ожидать, поскольку сигнальный пептид остался без изменений. Наличие короткого С-концевого домена у тех белков, сегменты которых состоят из 12 или 8 аминокислотных остатков, показывает, что эти белки закреплены в мембране почти как нормальный О-белок. Напротив, полная устойчивость к протеазе О-белка, у которого трансмембранный сегмент отсутствует, доказывает, что белок полностью прошел через мембрану ЭР и находится в просвете ЭР.
Таким образом, О-белки с сегментами из 12 и 8 аминокислотных остатков удерживаются во внутреннем слое мембраны, а О-белок без этого сегмента локализован в просвете ЭР. Частичная усгойчивость О-белка, у которого трансмембранный сегмент состоит из 12 аминокислот, к ферменту эндо-Н свидетельствует о том, что некоторая фракция такого О-белка доходит до нродгежунзочного компартмента аппарата Гольджи, где происходит модификация углеводов в составе белка, в результате которой олигосахарид становится устойчивым к ферменту эндо-Н. Остальные молекулы этого белка находятся в мембране ЭР либо в иис-компартменте аппарата Гольджи.
Чувствительность к эндо-Н О-белка с сегментом из 8 аминокислотных остатков или без этого сегмента показывает, что такие белки не могут пройти через кис-компартмент аппарата Гольджи или вообще не могут выйти из ЭР. Внутриклеточнея сортировка мвкромолекул 379 Б, Для О-белка ЧЯГ минимальная длина трансмембранного сегмента, по-видимому, составляет 8 аминокислотных остатков или даже меньше; это видно из того, что трансмембранный сегмент всего из 8 аминокислотных остатков закреплял модифицированный О-белок практически так же, как закреплен нормальный О-белок. Этот результат удивителен тем, что цепочка из 8 аминокислотных остатков, уложенная в структуру типа а-спирали, казалось бы недостаточно длинна, чтобы пересечь мембрану по толщине.
Имеется несколько возможностей: короткие сегменты, проходящие сквозь мембрану, могут быть полностью вытянуты, а не уложены в виде а-спирали; толщина мембраны в месте проникновения этих сегментов может быть менее 3 нм; соседние с этим сегментом части О-белка, включая по крайней мере одну основную аминокислоту (К или К), могут тоже заходить в мембрану. В.
Минимальная длина трансмембранного сегмента, необходимая для правильной сортировки О-белка, составляет 13 — 14 аминокислотных остатков, так как О-белки с сегментом из 14 аминокислотных остатков направляются к плазматической мембране подобно нормальным О-белкам, а О-белки с сегментами из 12 аминокислотных остатков.
нет Гтабл. 8-4), Любопытно, что более короткие транс- мембранные сегменты хорошо закрепляют этот белок в мембране, но влияют на сортировку. Можно назвать две из возможных причин этого явления: 1) изменяется характер свертывания домена, обращенного в цитоплазму, или домена, обращенного в просвет, из-за чего исчезает необходимый для сортировки сигнал; 2) измененное расположение амннокислотных остатков в самом сегменте, пронизывающем мембрану, или рядом с ним служит причиной того, что белок связывается с постоянными компонентами ЭР или чис-компартмента апйарата Гольджи.
Литература: Адаме, С.А., 7Гоге, Г. ГС 81гасгага! гегГшгешелтг оГ а шеш)ггаоегралшля дошаш Гог рго1еш апсГгог1лк ало се11 еагГасе 1гелтрогг. Се!1 41: 1007-1015, 1985. Транспорт белков из аппарата Гольджи В ЛИЗОЕОМЬГ 8-35 А. лизосомь Б.
кислые гидролазы В. эндолизосома Гэндолизосомный компартмент) Г. аутофагия; аутофагосома Д. фагосомы; фаголизосомы Е. 1-клеточная болезнь 8-36 А. Неправильно. Протонная помпа в лизосомных мембранах накачивает протоны в лизосомы, чтобы в них поддерживался низкий рН. Б. Правильно. В. Правильно. Г. Неправильно. Материал, поглощенный путем эндоцитоза, проходит путь от окаймленных ямок к эндосомам и лишь затем к лизосомам.
Д. Правильно. Е. Неправильно. Добавление слабого основания приводит к накоплению рецепторов М6Ф в эндолизосомах. Рецепторы М6Ф, ко- 380 Глава 8 торые хорошо связываются с лизосомными ферментами пря нейтральном рН, обычно отделяются от них при более низком рН внутри эндолизосомы, а затем вновь поступают в аппарат Гольджи. Когда рН в эндолизосоме повышается, рецепторы М6Ф не могут отделиться от ферментов, следовательно, они не могут возобновить цикл и удерживаются в эцдолизосоме. Ж.
Правильно 3. Правильно. И. Правильно. А. Факторами коррекции выступают сами лнзосомные ферменты Фермент, отсутствующий при синдроме Гюнтера, поставляется клетками Херлера, и наоборот, фермент, которого нет при синдроме Херлера, поставляется клетками Гюнтера. Эти ферменты присутствуют в среде по причине какого-то дефекта в сортировке, из-за которого они в основном не попадают в лизосомы, а выделяются из клеток, хотя несут маркер узнавания — маннозо-6- фосфат.
Они избирательно поглощаются клетками и доставляются в лизосомы благодаря небольшому числу рецепторов маннозо-6- фосфата на поверхности клетки. Ферменты деградапии, связавшиеся с рецепторами, поглощаются через окаймленные ямки, попадают в эндосомы и в конце концов оказываются в лизосомах, Последние являются именно тем участком, где в норме должны действовать ферменты деградации, поэтому природный дефект таким образом исправляется, Б. Обработка протеазой приводит к разрушению лизосомных фер- ментов. При обработке периодатом или щелочной фосфатазой удаляется маркер узнавания, маннозо-б-фосфат, необходимый для связывания с рецептором, в результате чего ферменты не могут поглощаться клетками (активность их при этом сохраняется).
В. Такая схема опыта, по-видимому, не подходит для изучения дефектов в ферментах цитозоля. Внеклеточные белки обычно не проходят сквозь мембраны; таким образом, даже когда они попадают в клетку, они остаются в полости компартмента, ограниченного мембраной. К тому же чужеродные белки обычно попадают в лнзосомы и разрушаются. Лвтератураг Кар1аи, А., Асбогд, Р. Т., буу, гг.'5. РЬоарЬоЬехоау! сопгрооеоп о1 а 1уаоаогоа1 еоаугое аге гесояпйед Ьу р1оосугояа гесергога оо Ьопап Йьгоыаага. Ргос. 1Чаг1. Асад. Ясь 11ЯА 7гм 2026 — 2030, 1977. Результаты опьпов с предполагаемыми мутантными 1-клеткамн указывают на то, что клетки мутанта А имеют дефект в рецепторе маннозо-6-фосфата; клетки мутанта В имеют дефект в Х-.аггетилглюкозаминфосфат-трансферазе, а клетки мутанта С дефектны по фосфогликозидазе, которая отщепляет Ы-ацетилглюкозамин.
Этн дефекты можно выявить при анализе экспериментальных наблюдений, описанном ниже. Клетки мутанта А были неспособны поглощать лизосомные ферменты из культуральной среды клеток дикого типа, что свидетельствует о дефекте в их рецепторе для маннозо-б-фосфата. У них нет дефекта по маркеру, маннозо-б-фосфату, судя по тому, что секретируемые ими лизосомные ферменты исправляли такой дефект у клеток Херлера.
Клетки мутанта В поглощали лизосомные ферменты из культуральной среды клеток дикого типа, что указывает на наличие у ннх функционального рецептора маннозо-6-фосфата. Секрети- Внутриклеточнвя сортировка мвкромолекул 381 руемые ими ферменты ие исправляли дефект у клеток Херлера, следовательно, они не были должным образом модифицированы. Неподходящая в данном случае модификация не исправлялась обработкой ферментом, который отщепляет )ч(-ацетилглюкозамин, а это предполагает (по принципу исключения), что дефект заключается в Х-ацетилглюкозаминфосфат-трансферазе.
Клетки мутанта С были способны поглощать лизосомные ферменты из культуральной среды клеток дикого типа, что указывает на наличие у них функционального рецептора маннозо-6-фосфата. Судя по тому, что секретируемые ими ферменты не исправляли дефект клеток Херлера, они не были модифицированы должным образом; однако эта модификация исправлялась при обработке ферментом, отщепляющим )ч(-ацетилглюкозамин. Следовательно, данные клетки дефектны по указанному ферменту. Транспорт из аппарата Гольджи в секреторные везнкулы и к поверхности клетки 8-39 А, конститутивный; регулируемая (запускаемая) Б. секреторные везикулы (секреторные гранулы) В. апикальная; базолатеральная Г, капсид; белки оболочки 8-40 А.
Неправильно. Секреторные везикулы отпочковываются от транс- сети аппарата Гольджи. Б. Правильно. В. Неправильно. Специальные сортирующие сигналы нужны для белков, направляемых в лизосомы и в секреторные везикулы, а поток материала к плазматической мембране может идти и по неизбирательному, «валовому» пути, для которого не нужен сортирующий сигнал. Г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
