Дж. Уилсон, Т. Хант - Молекулярная биология клетки - Сборник задач (1120987), страница 133
Текст из файла (страница 133)
Таким образом, из этих экспериментов можно сделать вывод: десенситнзация, вызванная изопротеренолом, обусловлена интернализацией рецепторов, из-за которой они становятся недоступнымн для взаимодействия с гормоном и отделяются от белков, ответственных за сопряжение их с аденилатциклазой. литература: неже!, с.; малев Рс Рогмтег, м., хмеле!и, м. гзе!епп!па!гоп ог Гйе дезепябгайоп ог В-апгепегя1с гесер1осз Ьу ГзН) СОР- 12177. В!осьепь К 2!6, 669-674, 1983. 12-29 А.
Поскольку Х-киназа фосфорилирует р-адренергический рецептор только тогда, когда с иим связан гормон, она и должна быть ответственной за гомологичную десенситизацию. Узкая специфичность к ассоциированной с гормоном форме рецептора ограничивает ее десенситизирующее действие именно такой формой (что по-существу соответствует рабочему определению гомологичной десенситизации). Специфичность этой киназы к ))-адренергическим рецепторам, по-видимому, связана с изменением конформации при связывании гормона, что делает рецептор субстратом для киназы.
Благодаря своей специфичности данная киназа получила название киназы ))-адренорецептора. Б. Механизм, с помощью которого фосфорилирование !3-адренорецептора приводит к его десенситизации, неизвестен. Существует, в принципе, несколько возможностей: 1) фосфорилирование рецептора вызывает в нем конформационное изменение, предотвращающее связывание лиганда, 2) фосфорилирование предотвращает взаимодействие рецептора с О-белком, 3) в результате фосфорилирования образуется участок связывания с другим белком, что опять-таки мешает взаимодействию с О-белком, 4) фосфорилирование может стимулировать погружение рецепторов внутрь клетки, при котором они оказываются отделеннымн как от гормона, так и от О-белка, 5) фосфорилироваиие может, наконец, инициировать поглощение рецепторов клеткой с последующей транспортировкой их в лизосомы и деградацией.
В соответствии с предположением, высказанным в задаче 12-26, десенситизация 1)-адренергических рецепторов сопровождается поглощением нх клеткой, что и может служить механизмом десенситизации. Однако в исследованиях, где проводилось встраивание очищенных компонентов в липидные везикулы, было обнаружено, что в результате фосфорилирования рецептора А-киназой нарушается его сопряжение с аденнлатциклазной системой. Два этих механизма не являются взаимоисключающими, напротив, оба, вероятно, используются клеткой для обеспечения десенситизацин. 470 Глава 12 Лвтератураг Веааис, 2.Ес Бггагаег, Я.Нс Сагал, М.6.; Ее)!гага!гг, Я.д.
!1-адгепег81с гесергог 8!паве: 1депбйсайоп оГ а паис! ргоге1п Гг!паза Гйаг рЬозрЬогу1агез гйе акоп!а!-ассар!ед Гопп оГ !Ье гесерсог. Ргос. ЬГаг1. Асад. Яс1. ГГБА 83, 2797 — 2801, !986. 12-30 А. Если фосфорилирование двух упомянутых субъединиц происходит независимо и с равными скоростжгги, то должны получаться четыре разные формы рецептора: нефосфорилированный, фосфорилированный по у-субъединице, фосфорилированный по 8-субъединице и фосфорилированный и по у-, и по б-субъединице. При соотношении 0,8 моль Р,/моль рецептора будет фосфорилировано 40ай и не фосфорилировано 60'Ъ субъединиц каждого типа. Таким образом, содержание разных форм рецептора составит: 36»г' без Рг10,6 х 0,6), 24'Ъ вЂ” с фосфатной группой только на у-субъединице 10„4 х 0,6), 24;4 — с фосфатной группой только на 5-субъединице !0,4 х 0,6) и 16'~ — фосфорилированного по обеим субъединицам.
При исходных условиях 1,2 моль Р.,/моль рецептора соотношение форм будет следующим: 16'Ы нефосфорилированных молекул, 24;га — фосфорилированных по у- и 24«4 фосфорилированных по б-субъединице, 36та — фосфорилированных по обеим субъединицам. Б. На основании этих экспериментов можно заключить, что для развития десенсвтизации достаточно одной фосфатной группы на рецептор в составе либо уъ либо 8-субъединицы. Для обоих препаратов размер фракции, сходной по характеру активности с необработанным рецептором, ближе всего к расчетному содержанию формы, не несущей фосфатной группы; 36 и 36'/а для условий 0,8 моль Р,-/моль рецептора, 18 и 16« для условий 1,2 моль Р,.Г'моль рецептора. Это означает, что фосфорилирования любой из двух субъединиц достаточно для «включения» десенситизации.
Если бы для этого требовалось фосфорилирование какой-то определенной субъединицы, то в каждом препарате доля молекул рецептора, сходных по активности с необработанными, составляла бы 60;га(24+ 36) для условий 0,8 моль Р;/моль РецептоРа и 40«га(24+ 16) длЯ Условий 1,2 моль Р,/моль рецептора. Литература: Нидаа!г, В, Ес Ве!саиг, А. Нс бгееадагд, Рс Нега, 62 Р, РЬозрЬогу1абоп оГ гйе гдсобп1с асегу1сЬо1!пе гесер!ог геяп1агез 1!з га!е оГ дезепйбгабоп. ЬГагпге 321,774 — 776, 1986. 12-31 Сопоставить набор интактных рецепторов бактерий с набором вызывающих ответ аттрактантов несложно; Тзг, например, отсутствует только у линии 2, и только эта линия не реагирует на серии.
Следовательно, реакция на серии опосредуется рецептором Тзг. Точно так же выясняется, что Тат опосредует реакцию на аспартат, Тгй — на рибозу, а Тар — на дипептиды. Специфичность хемотаксических рецепторов закодирована в их названиях. Название Тзг образовано из первых букв слов гах)з Гог зеппе апд сегга!п гере!1епгз; Тат соответствует гахгз Гог азраггаге апд сеггагп герейепгз; Тгй — гах1з Гог пЬозе апд да!ас!озе. Сокращение Тар вначале обозначало гах)з-аззос1агед ргогегп и относилось к связанному с хемотаксисом белку, функция которого была неясна, но было показано, что его ген кластеризован с группой других хемотаксических генов; по удачному совпадению Тар можно расшифровать и как гахй ГогГгеГггГгГез.
Мвжкпегочная сигнализация 471 Литературы Маток, М.13.; В!апк, К; Вгаде, бс Епдд!па С.К Рерг!г!е свегпогах!з !и Е. со!! !пго!гсз ГЬе Тар з!8па! !гапедпсег апг! пге гйрергийе реппеазе. !Ча!пге 321: 253- 258, 1986. 12-32 А. Оба клонированных рецептора, нормальный и укороченный, выполняют свою функцию — передачу сигнала-так же, как и рецецторы в бактериях дикого типа. При добавлении аспартата у бактерий всех трех типов изменения в направлении вращения тут же подавляются, значит, сигнал о присутствии во внешней среде аттрактанта (аспартата) передается на жгутики бактерий всех трех типов. Б.
Адаптивные свойства бактерий, несущих клонированные рецепторы, резко отличаются от таковых у бактерий дикого типа. Если эти последние возвращаются к нормальной частоте кувырканий (изменений направления вращения) в течение 3 мин, то бактериям с клонированными нормальными рецепторами требуется на это около 50 мин, а бактерии с клонированными укороченными рецепторами не начинают кувыркаться и спустя 3 ч. Таким образом, бактерии с клонированными нормальными рецепторами адаптируются медленнее, чем бактерии дикого типа, тогда как бактерии с клонированными укороченными рецепторами, судя по всему, не адаптируются вовсе. В.
Нарушение адаптации в случае бактерий с клонированными рецепторами указывают на изменения в скорости или степени метилирования рецептора. В основе неспособности бактерии с укороченным клонированным рецептором адаптироваться к высокой концентрации аспартата лежит неспособность укороченного рецептора метилироваться. Молекулярный механизм различий по способности к адаптации между нормальными бактериями и бактериями с клонированными нормальными рецепторами гораздо тоньше и имеет количественную природу. Заметим, что периоды адаптации у бактерий этих двух типов различаются примерно в 15 раз (3 мин и 50 мин) и точно так же различается число рецепторов на клетку у двух этих типов бактерий. (Клонированные гены, экспрессируемые из плазмид, часто экспрессируются на гораздо более высоком уровне по сравнению с их нормальными хромосомными гомологами).
Таким образом, можно предположить, что метилазе требуется в 15 раз больше времени, чтобы метилировать большее количество молекул нормального рецептора. Литературе! Яюю, А.Г.Г Когь!аЫ, В.Е. 8ерагаГюп ог а!8па! ГгапЫпсГ!оп апг( адар!апов гипс!юла ог гве азраггаге гесергог 1п Ьасгепа1 аепе!пя. 8с!епсе 220, 1016-1020, 1983. Рост и деление клеток Фазы клеточного цикла и их причинная взаимосвязь 13-1 А. митоз Б. цитокинез В. фаза М Г.
интерфаза Д, фаза 3 Е. отряхивание мнтотических клеток Ж. М-стимулирующий фактор (М-рйазе-ргошойпй 1асгог, МРР) 3. циклин циклов синтеза в Сгз-фазных ядрах. И. Правильно. К. Правильно. Л. Неправильно. Синтез РНК не обязателен для вступления клетки в митоз, но синтез белка для этого необходим. М. Правильно. 13-2 А Б В Г Д Е Ж 3 Правильно. (Разумеется, необходимо, чтобы ДНК по- ровну распределилась между двумя дочерними клетками.) Правильно. Неправильно. В специализированных клетках различных органов можно измерить продолжительность клеточного цикла путем оп- ределения митотического индекса либо путем введения метки (зН-тимидин) в целое животное с последующей фиксацией, изго- товлением срезов и радиоавтографией исследуемой ткани.
Правильно. Неправильно. Переходная точка в фазе О„называемая точкой старта,— это момент цикла, после которого клетка не может не пройти оставшиеся фазы клеточного цикла. Состояние такой предопределенности предшествует' вступлению в фазу 3 и синтезу ДНК. Неправильно. Белков, у которых скорость синтеза изменяется на разных стадиях клеточного цикла, на удивление мало.
Правильно. Неправильно. Цитоплазма из клеток в фазе Сгз не тормозит синтез ДНК в Б-фазном ядре. Термин «блокада повторной репликацин ДНК» означает отсутствие многократных циклов репликации в те- чение одного клеточного цикла. Блок повторной репликации ДНК служит причиной того, что Я-фазные ядра не вызывают новых Рост и деление клеток 473 13-3 Поскольку среди 25 000 клеток вы обнаружили 3 митоза, мнтотический индекс будет 3/25000 = 0,00012. Если митоз длится 1 ч, а доля клеток в митозе равна 0,00012, то 1 ч составляет 0,00012 часть от общей продолжительности клеточного цикла. Следовательно, длительность клеточного цикла составит 1/0,00012 = 8300 ч, что равно примерно одному году (8760 ч). 13-4 А.
Общая продолжительность клеточного цикла равна времени, необходимому для удвоения числа клеток в популяции. Чтобы определить время удвоения, выберите на графике (рнс. 13-1) любые две точки, между которыми число клеток изменяется в два раза. Соответствующий промежуток времени и есть длительность клеточного цикла. Например, можно взять такие две точки на рис. !3-1: 3 х 1О' клеток (10 ч) и 6 х 10' клеток (30 ч).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
