Дж. Уилсон, Т. Хант - Молекулярная биология клетки - Сборник задач (1120987), страница 32
Текст из файла (страница 32)
ках печени и почек, где пероксисомы обезвреживают разнообраэ ные токсичные соединения, попадающие в кровоток. Ген 3 Ген 1 В. Мембранная оболочка пероксисомы образуется в результате отде пения везикул от ЭР, тогда как их внутреннее содержимое импор тируется из цитозоля. Ген 2 Трипаносомы — это одноклеточные паразиты, которые вызываю 8-21 у человека сонную болезнь. У трипаносом, выделенных из челове ка, часть ферментов гликолнза содержится в органелле, напомя дающей пероксисому и называемой гликосомой. В противополоа. ность этому у трипаносом, выделенных из промежуточно! о хозях.
на, мухи цеце, гликолиз происходит полностью в цитозоле. Эп загадочное различие вызвало интерес у фармацевтической комле нии, в которой вы работаете. Компания хотела бы использован это различие для разработки средства борьбы с заболеванием. Вы решаете исследовать фермент фосфоглицераткш!азу (ФГК) потому что этот фермент относится к той части гликолизд которой касается указанное различие. У трипаносом из мухи цея! вся ФГК обнаруживается в цитозоле, тогда как у трипаносои выделенных из организма человека, 90% всей активности фермеи та обнаруживается в гликосомах и лишь 10% — в цитозоле. Когд вы клонируете гены ФГК из трипаносом, то находите три форм! белка, несколько различающиеся между собой. Исходя из этн небольших различий, вы получаете три олигонуклеотида, которы! специфически гибридизуются с мРНК от каждого гена.
Использу! эти олигонуклеотиды как маркеры, вы определяете, какие гев! экспресснруются трипаносомами нз человека и какие-трипано сомами из мухи цеце. Результаты представлены на рис. 8-9. Рис. 8-9. Гибридизация специфи- ческих олнгоауклеотидаых зондов с мРНК трипаяосом, выделенных ю человека (Ч) а из мухи цеце (М) (захача 8-2(). Интенсивность полос на радиоавтограмме отражает кон- центрацию мРНК. А.
Какие гены ФГК экспрессируются в трипаносомах, выделенных я человека? Какие гены ФГК экспрессируются в трипаносомга выделенных из мухи цеце? Б. Какой ген ФГК вероятнее всего кодирует глнкосомную форм ФГК? В. Не кажется ли вам, что минорная активность ФГК в цитозох трипаносом из человека объясняется неточностью их сортировя в гликосомы? Объясните ваш ответ.
Существуют различные представления о процессе образована 8-22 пероксисом. Некоторые исследователи полагают, что пероксисе мы отпочковываются от ЭР, однако прямых доказательств этоа нет. Другие ученые убедительно доказывают, что пероксисомы это самореплицирующиеся органеллы. Для подтверждения эта гипотезы используют результаты трех наблюдении: 1) все я! вестные пероксисомные белки импортируются из цитозоля; 2) эп белки не связаны с углеводами и 3) мембраны пероксисом я содержат в значительных количествах белков, входящих в соотг мембраны ЭР.
Можно ли провести эксперимент, позволяющий однознача определить происхождение мембран пероксисом? Один из возможных тестов основывается на том известна факте, что пероксисомы совершенно отсутствуют при летально наследственной болезни человека, известной как синдром Целла кие — нет. Воли утверждение неверно, объясните почему. А. Пероксисомы характерны для немногих типов клеток млекопя.
са- зт- зз- че)1т. Эндоплазматический ретикулум 1МБК 8.б) ют ве- ли>ж- яи'тто па- ять К), за, еце ом, ~еигда мы тих рые ,зуя :ны но- т из лах, ,оле ~вкя .них ясо. ого ы~то из. но ,н 8-24 8-23 А Б В Г д Е Ж 3 И К Л М Н Внутриклеточная сортировка макромолекул 111 гера.
Если бы клетки, собранные от разных больных, были дефектны по разным генам, то каким образом эксперимент по слиянию двух таких клеток мог бы помочь в выборе одной из двух гипотез? Какой результат вы предсказали бы, если пероксисомы происходят из ЭР? Какой результат можно было бы ожидать, если пероксисомы образуются из предшествующих пероксисом? Заполните пропуски в следующих утверждениях. Мембрана обычно составляет более половины массы всех мембран клетки, а внутреннее пространство, называемое , часто занимает более 10% всего обмена клетки.
, синтезирующие белки, которые сразу же перемешаются в ЭР, покрывают его поверхность и создают области, называемые Транспортные везикулы, несущие новосинтезированные белки и липиды, отшнуровываются от для транспорта указанных молекул в аппарат Гольджи. В мышечных клетках имеется специализированная органелла, подобная хорошо развитому гладкому ЭР, которая называется ; в нем накапливается и секвестрируется Сат+, поступающий из цнтозоля.
При разрушении клеток путем гомогенизацин, ЭР распадается на множество мелких замкнутых пузырьков, называемых В постулируется, что Н-концевая лидерная последовательность служит сигнальным пептидом, который направляет секретируемый белок к мембране ЭР. Сигнальный пептид направляется к мембране ЭР при участии по крайней мере двух компонентов системы узнавания: которая связывается с сигнальным пептидом в цитозоле, и , который расположен в мембране ЭР. Большинство Х-концевых сигнальных пептидов отщепляется специфической , связанной с мембраной ЭР. В молекулах трансмембранных белков, многократно пронизывающих мембрану, основной единицей переноса является полипептидная петля между и .
Оба сигнальных пептида в полностью синтезированной молекуле белка служат доменами, перешнуровывающими мембрану. В просвете ЭР содержится в высокой концентрации который, по-видимому, узнает неверно свернутые белки, возможно, путем связывания с их доступными гидрофобными поверхностями. Фермент одну за другой расщепляет Я вЂ” Я-связи, позволяя белкам быстро выбрать из разных структур вариант с низкой свободной энергией. Большинство белков, скапливающихся в просвете ЭР, — это , которые несут ковалентно связанные сахара. При белка ранее образованный олитосахарид-предшественник переносится целиком (ел Ыос) от специальной липидной молекулы, , на остаток аспарагина в белке-мишени.
Укажите, какие из следующих утверждений правильные, а ка- кие — нет. Если утверждение неверно, объясните почему. 112 Глава 8 Ряс. 8-10. трааслюп присутсти сомных ь Вариант 1 трансляш фореэом кой. Элеи аолнакри в которо1 осзюве ии с более н сой оказь Б. В. Г. — Д. К. Сигь «4«441«Н Н. О. П. Рве. 8-И гена дл траисяя1 8-26). К ности ж делах 61 яром оп в ыалеа1 Места и меатам1 стрелка раже ны духты т расшеп1 Перенос белков через мембрану ЭР обычно изучают на микроса мах-везикулах, образующихся из мембран ЭР в процессе выдела ння.
Микросомы, образовавшиеся из шероховатого ЭР, несу рибосомы, прикрепленные к их внешней поверхности. Перена белков через мембраны микросом можно оценить по нескольки $ 1428 В клетках млекопитающих импорт белков в просвет ЭР начинаетс1 еще до того, как синтез полипептндной цепи полностью завершен т.е.
импорт происходит котрансляцнонно. Свободные рибосомы и мембраносвязанные рибосомы идентичны Детоксикацня, осуществляемая ферментами семейства цитохром1 Р450, включает расщепление токсичных соединений или метаболи тов на такие мелкие единицы, которые могут выделяться с мочой Шероховатые микросомы могут быть легко отделены от гладки1 микросом, потому что из-за более высокой концентрации белко1 плотность первых выше. Хотя гладкий ЭР и шероховатый ЭР непрерывно переходят дру1 в друга„в шероховатом ЭР содержатся многие бЕлки, которых не1 в гладком ЭР. Если какой-лнбо белок, в норме секретнруемый клеткой, сннтези руется 1п чйго в присутствии микросом, он будет защищен о.
воздействия добавленной в среду протеазы. В момент выхода из рибосомы сигнальный пептид связываеп1 с гидрофобным участком на рибосоме, вызывая остановку трани ляции; последняя возобновляется, когда частица, узнающая сит нал, связывает этот сигнальный пептид. Рнбосомы шероховатого ЭР используют энергию, высвобожда юшуюся при белковом синтезе, для продвижения растущих пола пептидных цепей через мембрану ЭР. Независимо от топологии белка в мембране Х-конец отщепленно1 сигнальной последовательности никогда не выступает в просие ЭР. В молекуле белка с несколькими гндрофобными сегментами пронизывающими мембрану, нечетные сегменты (если считать и Х-конца полипептидной цепи) действуют как пептиды «начав переноса», а четные-как пептиды «конца переноса». Путем присоединения к развернутой цепи связывающий бело1 (В1Р), вероятно, помогает удерживать неправильно свернутые бел кн в ЭР и, таким образом, вне аппарата Гольджи.
В просвете ЭР содержится смесь восстанавливающих агеитои содержащих тиоловые группы; эти вещества препятствуют обра зованию Б — Я-связей (дисульфидных мостиков), поддерживая ог, татки цистеина в составе белков в восстановленной ( — БН) форма Олигосахариды в составе гликопротеннов связаны с белками чера атомы Уч' гораздо чаше, чем через атомы О. Некоторые мембранные белки прикреплены к поверхности плазма тической мембраны, обращенной в сторону цитоплазмы, благода ря связыванию С-конца с гликозилнрованной молекулой фосфа тиднлинозитола.
Первоначальное образование фосфатндной кислоты и ее последу ющне модификации с образованием других фосфолнпндных мола кул происходят в той половине лнпидного бислоя ЭР, котора обращена к цитозолю. Фосфолнпнды присоединяются к ЭР„а затем переносятся в друга ограниченные мембранами компартменты клетки с помощьи транспортных везикул. Внутрикпеточная сортировка макромопекуп 113 В ПРИСУТСТВИИ микуосом Рас. 8.16. Результаты опыта по траясляцви очищенной мРНК а архсутствяв и в отсутствие микросоияых мембран (задача 8-25). йарааат обработка продуктов Чиятляцяв перед гель-электрофершом указав вад каждой дорожмй.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
