Дж. Уилсон, Т. Хант - Молекулярная биология клетки - Сборник задач (1120987), страница 125
Текст из файла (страница 125)
Б. Обе эти функции АТР зависят от расщепления концевой фосфодиэфирной связи, в то время как каждый из аналогов заменяет АТР лишь в выполнении какой-то одной из них. Таким образом, концевая фосфодиэфирная связь в каждом аналоге может быть гидролизована; почему же тогда они различаются по своей способности заменять АТР в мышечном сокращении? Причина-в разной специфичности катализирующих гидролиз ферментов. Киназа легких цепей миозина может гидролизовать АТР-у-В, но не 1ТР: по-вндимому, для связывания с этим ферментом решающее значение имеет тот участок молекулы, по которому 1ТР отличается от АТР.
Миозин же способен гидролизовать 1ТР, но не АТР-у-Б, вероятно, потому, что молекула АТР-у-Я отличается от АТР по участку, влияющему на связывание нуклеотида миозином либо на каталитическую функцию последнего. Вообще для протеинкиназ (в частности, для киназы легких цепей миозина) довольно характерна способность переносить на свои белки-субстраты концевой тиофосфат с АТР-Т-Я, тогда как использовать 1ТР в качестве донора фосфата они не могут. Напротив, ферменты, которые гидролизуют АТР для совершения механической работы (например, миозин), обычно могут использовать для этого 1ТР, а АТР-у-В для них непригоден.
Литература: Вговсйаг, К. О.; 5гЫвге!1, Р. Яс Витяева, 1У. Я. РЬоврЬогу1абоп сопгго1в Ъпввь Ъогйег иго!1!1гу Ъу гехи!а!!пя гпуов!п в!гас!иге апг! аввос!абоп пвгЬ ГЬе сугов1ге!евон. Се!1 35; 561- 571, 1983. 11-11 А. Как показала электронная микроскопия, в норме мономеры актина присоединяются к оперенному !плюс-) концу декорированных актиновых филаментов в 4 раза быстрее, чем к заостренному (минус-) концу, Скорость сборки на разных концах можно определить, измерив длину 1т.е. подсчитав число субъединиц на рис. 11-9) заново образованных участков актиновых филаментов у плюс- и минус-концов.
Б. Как видно на фотомикрографии, влияние цитохалазина В на сборку филаментов заюпочается в остановке полимеризации актина на плюс-конце — основном месте присоединения новых мономеров. Одним из механизмов такого ингибирования может быть связывание цитохалазина В с плюс-концом актинового 440 Глава 11 филамента, в результате которого ингибитор физически блокирует присоединение новых мономеров актина. На основе этого механизма можно объяснить результаты измерений вязкости. Поскольку ингибирование не затрагивает минус-конца, филаменты продолжают расти, но гораздо медленнее. Меньшая скорость роста филаментов — это причина более медленного увеличения вязкости, а меньшее значение вязкости на плато говорит о том, что в присутствии цитохалазина В актиновые филаменты имеют меньшую длину.
Почему же они не вырастают в конце концов до той же длины, что и без цитохалазина, хотя бы и с меньшей скоростью? Филаменты получаются короче при росте только с минус-конца потому, что критическая концентрация для сборки на минус-конце выше, чем для сборки на плюс-конце. Иначе говоря, равновесие сборки на минус-конце сдвинуто в сторону свободных мономеров больше, чем на плюс- конце. Различие констант равновесия означает, что фила- менты, растущие на плюс-конце (или сразу на обоих концах) будут длиннее филаментов, растущих только на минус- конце. В. В норме актиновые филаменты растут на плюс- и минус-концах с различными скоростями. Это наблюдение говорит о том, что в процессе присоединения к филаменту мономеры, по-видимому, изменяют свою конформацию.
Если бы все субъединицы — и свободные, и входящие в состав филамента-имели одинаковую конформацию, то скорости роста филаментов на двух концах были бы одинаковыми. Действительно, поскольку в этом случае взаимодействия на обоих концах должны быть идентичными, то скорости сборки и разборки, определяемые этими взаимодействиями, должны быть одними и теми же для концов обоих типов (не зависеть от типа конца). Следовательно, скорости роста могли бы быть одинаковыми (см.
МБК, рис. 11-1). Предположение о связывании цитохалазина В с актиновым филаментом (по-видимому, с плюс-концом), но не с мономером актина, также согласуется с представлением об изменении конформации актина в процессе полимеризации: ведь если у моно- мера актина есть две конформации, то вполне возможно, что цитохалазин В связывается лишь с одной из них. Это менее сильный довод, чем предыдущий, потому что можно представить себе такое же действие цитохалазина при связывании его с участком на филаменте, образованном соседними мономерами (место связывания, имеющееся только на полимере). Из двух этих предположений следуют разные предсказания о числе молекул цитохалазина В, связываемых одним филаментом. Хотя это число трудно измерить с достаточной точностью, однако имеющиеся данные говорят в пользу связывания в соотношении 1:1 (одна молекула цитохалазнна В на филамент).
Литература: Магу.еаа-Не!саек о.; Ройаец Т.О. МесЛап!яп оГ асбоп оГ су!оспа!ае!п В оп асйп. Сей 20. 329 — 341, !9еО. 11-12 А. Хотя конечные показатели (в молях) полимеризации актина и гидролиза АТР одинаковы„начальная скорость гидролиза АТР меньше, чем начальная скорость полимеризации. (Сравните наклон двух кривых на рис.
11-10 при короткой экспозиции.) К тому времени, когда весь актин уже полимеризовался (примерно через 30 с), гидролизовалось менее половины АТР. Именно эту разницу в начальных скоростях отметил преподаватель, и по его Цитоскелет 441 А. МОНОМЕРАКТИНА участок связывания АТР Участок гидрслиза АТР Е.
ПОЛИМЕР А«ТИНА Плес.конец !быстро растущий! Этот АТР не может ~ гндролизоваться, лока не лрисоединится еще одна субьединицв Все зти молекулы АТР могут гидролизоватмя, но гндролиз идет незначительно мииус. конец !мщленно растущий1 Движение рееничек 11-14 А. реснички Б В Г жгутик аксонема тубулин Д. динеин Е. центриолн Ж. центросома Ряс. 11-28. Модель гядроляза яятяяа в собранном полимере !ответ 11-12). Л. Гяпотстяческая организация сайта связывания АТР я оайта гндроляза АТР я мояоморе аятица.
Е. Гяпототяческая оргаяязацяя сайго» связывания я гидро- лиза я актняовом фялзмеяте. Расположение субъедяяиц, повернутых обратной стороной я отмеченных обратцым написанием АТР, отражает спиральную оргаяяззцяю фяламеятов ахтяяа. справедливому утверждению, она доказывает, что актин может полимеризоваться и в отсутствие гидролиза АТР. Б. Поскольку скорость полнмеризации выше, чем скорость гидро- лиза АТР, вновь присоединившиеся субъединицы актина должны нести связанный АТР.
Поскольку этот связанный АТР гндролизуется не сразу, то растущий актиновый филамент имеет «шапочку» из АТР. После того как мономер актива с АТР присоединился к филаменту, АТР может быть гндролизован, Одно нз возможных объяснений того, почему АТР может гндролнзоваться в полимере, но не в мономере, показано на рис. 11-28. Если на <«макушке» актннового мономера находится участок связывания АТР, а на его «донышке» вЂ” каталитический центр, где АТР гидролизуется, то способность к гидролизу АТР будет проявляться только у полимера. (Истинное расположение связывающих и гидролитических участков неизвестно.) Данная модель предсказывает, что в конце концов все субъединицы актина (в полимере) будут нести АОР, за исключением одной концевой субъединицы, с которой будет связан АТР. Лятерятуйят Саггмг, М.-РП Ралг«Г»»Г, ГЗ.; Котя, ЕГГ.
Еурйсооо Гог ао АТР сзр ая 1Ье опт!я оГ аойо Гйаптопяя апсГ тяя гойц1з!!Оп оГ Гйо Р-асйп Моаду я!а!е. й Вю1. СЬепь 259 г 9983 -9986, 1984. А. Восходящие участки кривых на рис. 11-1! лучше согласуются с предположением о присоединении актнновых мономеров к акросомальному Отростку на конце, а не у основания. Все шесть точек восходящего участка графика, выражающего зависимость длины от квадратного корня из времени, ложатся на прямую; на графике же зависимости длины от времени в его восходящем участке прямой можно соединить не более трех-четырех точек.
Это означает, что удлинение акросомального отростка замедляется так, как если бы скорость процесса лимнтировалась диффузией, и можно предположить, что присоединение новых субъединиц происходит на конце отростка. В независимых экспериментах с использованием миозинового «декора» обнаружилось, что конец отроспса соответствует плюс-концам филаментов, где и должен происходить нх рост. То, что в начале и в конце акросомальной реакции скорость удлинения отростка снижена, не вызывает удивления.
В начале процесс идет медленно потому, что требуется какое-то время для диффузии субъединиц из места хранения в точку сборки; в конце процесс замедляется (и попросту останавливается), так как запас субъединиц оказывается исчерпанным. Лятвратура: 211»еу, Е.бс Г»оие, 5. Асгояота1 геясйоп оГ Тйуояе пропп. и. ТЬс Ыпейсз аптГ Роза!не гпесЬаптяпт оГ асгояотоа! Ргоссм о!опщзя!Оп.
Х Со!! Вю!. 93:820 — 827, 1982. 442 Глава 11 Ж. Правильно. 3. Неправильно. Синдром Картагенера проявляется у людей, а не у одноклеточных водорослей. И. Правильно. К. Правильно. Л. Правильно. 11-16 А. Компоненты жгутика под номерами в соответствии с рис. 11-12 Б. А- и В-трубочки наружных дублетов и микротрубочкн центральной пары построены из а- и р-тубулинов. В. Непрерывную структуру с базальным тельцем образуют лишь 11-17 11-15 А в в г д Е Правильно.
Правильно, Неправильно. Скольжение микротрубочек в аксонеме осуществляется с помошью динеина, а не миозина. Однако механизм действия динеина, по-видимому, очень похож на механизм действия миозина. Неправильно. Скользят и смещаются относительно друг друга соседние дублеты микротрубочек в периферическом кольце; центральная пара микротрубочек выполняет в основном регуляторную роль. Правильно. Неправильно. Хотя до сих пор неясно, чем контролируется и координируется биение ресннчек, ток ионов Са з ', по-видимому, здесь ни при чем; выделенные аксонемы нормально работают и в отсутствие плазматической мембраны. перечислены ниже.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
