Дж. Уилсон, Т. Хант - Молекулярная биология клетки - Сборник задач (1120987), страница 132
Текст из файла (страница 132)
Поэтому две первые стадии в вашей процедуре очистки необходимы для того, чтобы отделить эндогенный кальмодулин и тем самым сделать возможным взаимодействие киназы с кальмодулином в колонке. литература: А~ыггеьг, В.5.; к!На с.В. Бпюогь ювнс!е лгу«к(п 118(гг-сьа(л (плане. 1я Са!силл алг( Се11 Рцасбоп (гг'.У. Сне»ля, ег).), У«1.
1, рр. 187-182. Хегн Уог)г: Асж1еп»с Ргенн, 1980. 12-23 А. Эффект ионов Сан» и днацилглицерола на функцию тромбоцитов указывает на то„ что в их активации участвует фосфолипаза С. Коллагеновые волокна и тромбнн активируют находящийся на поверхности тромбоцита рецептор, который в свою очередь активирует фосфолипазу С (предположнтельно, с помощью О-белка).
Фосфолипаза С расщепляет фосфатнднлинозитолбисфосфат с образованием ГпзРН н днацнлглнцерола. 1пнРН вызывает мобилизацию запасов Са'+, в результате чего активируется киназа легких цепей миознна н происходит их фосфорнлирование. Эту ветвь процесса можно стимулировать с помощью кальциевого ионофора А23187. Днацнлглицерол акти- 466 Глава 12 внттри- Активировлнные росрорилировлнные Реакция КЛЕТОЧНЫЕ ПРОТЕИНКИНАЗЫ БЕЛКИ. МИШЕНИ КЛЕТОК ПОСРЕДНИКИ ПЕРЕДАЧА СИГНАЛА Плвзматиеееквл мембрана вирует С-киназу, фосфорипирующую белок с мол. массой 40 кДа; эту ветвь процесса можно стимулировать непосредственно диацилглицеролом.
Для стимуляции выброса серотонина обе ветви процесса должны функционировать совместно. Общая схема активации тромбоцитов представлена на рис. 12-22. Б. Для секреции серотонина необходимы и Са'+, и диацилглицерол, так как по отдельности они не вызывают секреции (рис. 12-10, Б). Эти эксперименты позволяют предположить, что в процессе участвует белок с мол. массой 40 кДа, хотя прямых доказательств этому нет и истинная роль данного полипептида неясна. Ионы Са", по-видимому, имеют более непосредственное отношение к секреции и способствуют каким-то образом слиянию мембран, необходимому для экзоцитоза. Рве.
12-22. Механизм активации тромбоцвтов (ответ !2-23). Лвтературат №з)тгги)га, В Са!с)цлт, рЬозрвойрьй гцгвотег ааг! ггавзгаегвЬгаае Шяаа!гвя. РЬ!!. Тгавз. к. Яос. 1.ои1. (ВРО1.) 302, !О1 — ! !2, !983. 12-24 А. Зависимость активации от наружного кальция и способность кальциевого ионофора активировать яйца указывают на то, что ключевой стадией в активации яйца является вход Са" в клетку. Необходимость совместного действия инозитолфосфатов можно объяснить двумя путями: 1) оба инозитолфосфата вместе нужны для стимуляции ключевой стадии в механизме входа Са" либо 2) процесс активации включает две стадии, каждая из которых контролируется своим инозитолфосфатом. Поскольку известно, что (2,4,5)1ПЕР, способен вызывать мобилизацию запасов Са", следует отдать некоторое предпочтение второму варианту.
Более конкретно, на первой стадии (2,4,5)1пбР, может вызывать повышение внутриклеточного уровня Саз' за счет мобилизации внутренних запасов (его недостаточно для активации яйца). На второй стадии этот повышенный уровень Са" в сочетании с (1,3,4,5)1пбР4 обеспечивает стимуляцию входа в клетку Са" из внешней среды. Таким двухстадийным механизмом можно объяснить то, что одновременное введение в яйцо Са ' (в недостаточном для активации количестве) и (1,3,4,5)1пзР4 вызывает активацию яйца морского ежа. Б. Вероятно, (1,4,5)1пбРз активирует яйца потому, что какая-то его часть превращается под действием инозитол-3-киназы в (1,3,4,5)1пбР4. Поэтому при инъекции в яйца (1,4,5)1пзР, из него Киназа Сава — е легких цепеб ° Легкел цепь з, Изменение ф миозине миозиив ФОРмы ф ,Г Рецептор ~Ф !парэ Ф~,,~ Тромбин вррре Фоофолипаза С м яфй Коллаган цвзбр' Мембранные фооболипилы диа илглицерол — м с.киназв — -е БЕЛОК вЂ” е ВЫЕРОО ч э иере ззз 4О кда евротонинв Э«зенитов ф ф~ Межклеточная си гнал иэеция 467 образуется некоторое количество (1,3,4,5)1пзРг, что обеспечивает протекание двух (или одной) стадии процесса активации.
Неэффективность в данном тесте (2,4,5)1пзР, и (1,3,4)1пзРэ объясняется тем, что ни один из них под действием инозитол-3-киназы не может превратиться в (1,3,4,5)1пзР, так что если они даже и способны мобилизовать внутриклеточные запасы Са", то не могут вызвать вторую стадию активации.
Лвтератураг 1гипе. д, г.; Мппг, Я.М. М!его!п)есГ!оп ог!пояго1 1,3,4,5-ге!- гак!грЬогрьаге асбтагег геа пгсГйп еккг Ьу а гпесЬапйт дерепг1епг оп ехтегпа! Са '. В!осЬегп. 1. 240, 917-920, 1986. 12-25 А. Концентрация сАМР определяется равновесием между его синтезом, катализируемым аденилатциклазой, и расщеплением, осуществляемым фосфодизстеразой сАМР. У г7илсе-мутантов, лишенных одной из форм фосфоднэстеразы сАМР, гидролиз сАМР идет медленнее, чем у обычных мух, и в результате уровень его повышен.
Б. Можно было бы ожидать, что гомозиготные дупликации дадут удвоенную по сравнению с нормой активность, а при делециях активности не будет вовсе. Однако результаты экспериментов с дупликациями и делециями гена Йглсе в эту схему не укладываются, потому что у мух, как это следует из распределения активности в сахарозном градиенте (рис. 12-11), есть два различных гена фосфодиэстеразы сАМР. Поскольку у нормальных мух активности этих двух форм фосфодиэстеразы примерно равны, то удвоение одной из иих дает увеличение общей активности в 1,5 раза, а исчезновение — уменьшение общей активности наполовину. В. Кофеин ингибирует фосфодиэстеразу сАМР, и поэтому можно ожидать повышения уровня сАМР у получавших его мух.
Если за дефект обучаемости, ассоциированный с мутацией ггипсе, ответственно именно повышение уровня сАМР, то кофеин должен нарушать способность мух к обучению. Эксперименты показали, что так оно и происходит в действительности. Этот результат является сильным доводом в пользу той идеи, что дефект в обучаемости у гйглсе-мутантов обусловлен потерей активности фосфодиэстеразы, а не каким-нибудь, например, регуляторным нарушением, которое «выключает» фосфодиэстеразу и в то же время независимым образом влияет на процесс обучения.
Г. Представленные здесь данные, безусловно, согласуются с заключением, что мутация г(илге изменяет сам структурный ген фосфодиэстеразы сАМР. Тем не менее возможны и другие интерпретации, в частности ген г!илге мог бы кодировать регулятор транскрипции, который абсолютно необходим для экспрессии структурного гена фосфодиэстеразы. Избыточная экспрессия такого фактора (при дупликации) могла бы вызвать усиление экспрессии гена фосфодиэстеразы, и, наоборот, отсутствие фактора в результате делеции сделало бы экспрессию структурного гена невозможной. Эта гипотеза «позитивного» регулятора транскрипции в принципе объясняет приведенные экспериментальные данные, однако в настоящее время ген г(илсе клонирован и секвенирован: его последовательность обнаруживает сильную гомологию с другими генами фосфодиэстераз, и, судя по всему, ои и представляет собой структурный ген фосфодиэстеразы сАМР.
зо 468 Глава 12 Было бы несправедливо не отметить, сколь значительную роль в этой истории сыграло простое везение. Генетикам, работавшим с мутацией гГипсе, было бы очень трудно выявить биохимическую природу продукта измененного гена !хотя определение последовательности и могло бы однозначно решить вопрос); точно так же биохимики, исследовавшие дефекты в системе циклических нуклеотидов, вряд ли смогли бы обнаружить нарушение, связанное с поведением.
Все произошло гораздо быстрее, чем это обычно бывает, лишь потому, что две группы ученых работали в одном институте. Лвтература: Вуегг, Ос Раап, В. Бс К!лег, АА. Гэегесг т сус1!с АМР РГгоарьод!еагегаае дие 1о йе гГаасг пшгабол оГ !еагл|ля 1и ГзгогарГгГГл те!алодаггег. г !а!иге 289, 79-81, 1981. СГгел, С.-АГ.; пелота, 5.; Оаай. Я В. Мо!еси1аг ала!уйг оГ сгзгЧА с!олег алд йе соггеаролд!л8 яеаоиис сойл8 гелиелсеа оГ йе ПгогоРЬВа диасе' яеае, йе а!гас!ига! яеле Гог сус1!с АМР рпоарьойезгегаае, Ргос. !Чаг!. Асад, Ясй 13ЯА 83, 93!3-9317, 1986. Адаптация клеток-мишеней 12-2б А.
Б. В. Г. адаптация Гдесенситизация) регуляция путем уменыпения числа рецепторов секвестрация рецепторов хемотаксические рецепторы 12-27 А. Б. В. Г. 4. 12-28 А. Различия в связывании ССгР-12177 и дигидроальпренолола экстрактами обработанных изопротеренолом клеток позволяют предположить, что в лизате участки связывания на некоторых рецепторах недоступны для взаимодействия, из-за того что обращены внутрь везикул. Гидрофобный дигидроальпренолол проникает сквозь мембрану и связывается со всеми рецепторами, а ССР-12177, как гидрофильное соединение, напротив, не может проникать через мембраны и потому связывается только с рецепторами, контактирующими со средой.
Из данных результатов следует, что в клеточных лизатах есть две популяции везикул: в одной рецепторы обращены наружу, в другой — внутрь. Эти две популяции разделяются при центрифугировании в градиенте плотности сахарозы. Наличие активности 5'-нуклеотидазы только в одной из двух популяций указывает на то, что связывающая ССгР-12!77 популяция представлена везикулами, которые образовались из фрагментов плазматической мембраны. Правильно. Правильно. Неправильно. Гомологичная десенситизация — это потеря чувст- вительности к лигандам, которые связываются с одним н тем же рецептором.
Правильно.' Правильно. Неправильно. Если уровень аттрактанта остается постоянным (независимо от его величины), бактерии быстро чередуют ку- выркание и движение по прямой. Правильно. Межклеточная сигнализации 4ВВ Б. Корреляция кривых связывания СОР-12177 и зависящей от гормона активности аденилатциклазы позволяет предполагать, что между этими процессами существует связь, а именно рецепторы, связывающие СОР-12177;-это те же самые рецепторы, которые отвечают за активацию аденилатциклазы. В пользу такого вывода свидетельствует и то, что СОР-12177 связывается везикулами, образовавшимися из плазматической мембраны. Другая популяция везикул представлена, возможно, внутриклеточными везикулами, образовавшимися в процессе эндоцитоза, в которых участки связывания лиганда должны быть обращены во внутреннее пространство.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
