Дж. Уилсон, Т. Хант - Молекулярная биология клетки - Сборник задач (1120987), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Как изменяется укладка мембранного белка в случае делена фрагмента цепи? Согласуется ли уровень активности щелочна фосфатазы в случае модифицированных плазмид с изменение расположения белка? В. Находятся ли )Ч- и С-концы полностью сформировавшейся моя купы мембранного белка (нормального, негибрндного) на одна стороне мембраны? Мембраны митохондрий и пероксисом в противоположность др1 гим клеточным мембранам получают новые фосфолипнды в рас воримой форме от белков-переносчиков фосфолипндов. Один 2 таких белков, ФХ-переносящий белок, специфически переноса фосфатндилхолнн (ФХ) между мембранами.
Для измерения акти ности этого белка смешивают «тени» эрнтроцитов (ннтактвв плазматические мембраны без цитоплазмы) с искусственным фосфолипиднымн везикулами, содержащими радиоактивно мечи ный ФХ в обоих монослоях мембраны везикулы. После инкубавх при 37'С смесь быстро центрифутируют, так что тени оседают з дне пробирки, а везикулы остаются в супернатанте. Величии обмена рассчитывают путем измерения радиоактивности теней. На рис. 8-!6 представлены результаты такого эксперимепр где использовались меченые везикулы (доноры ФХ с наружны радиусом 10,5 нм и толщиной бислоя 4,0 нм. В отсутствие бела Внутриклеточнал сортировка макромолвкул 117 переносчика никакого обмена не происходило, но в присутствии этого белка до 70% меченого ФХ из везикул переносилось в мембраны теней эритропитов. Для выяснения того, почему переносилось только 70% метки везикул-доноров, было поставлено несколько контрольных экспериментов.
1. Концентрапдя мембран теней эритроцитов в опыте была увеличена в пять раз, однако обмен по-прежнему остался на уровне 70%. 2. Свежевьщеленный белок-переносчик был вновь добавлен через 1 ч, но это не привело к увеличению обмена. 3.
Меченые липиды, остающиеся в везнкулах-донорах, в конце реакции были проэкстрагированы н из них были получены свежие везикулы. И опять только 70% метки из этих везикул переходило в тени. Если тени эритропнтов, помеченные в этих опытах, использовали в качестве мембран-доноров в обратном эксперименте (т.е.
для переноса ФХ от мембран эритроцитов к синтетичесхим вези- кулам), то до 9б% метки переходило в акцепторные везикулы. Какие возможные объяснения 70%-ного предела можно исключить сзн., всй юч. -15. бно жз,, тст 1-1 на основанни данных каждого из трех контрольных экспериментов? Как вы думаете, чем объясняется 70%-ный ткредел7 Как вы считаете, почему почти 100% метки может переноситься из Б. В. мембран эритроцитов обратно в везикулы? Аппарат Гольдам (МБК 8.7) Заполните пропуски в следующих утверждениях. , локализованный обычно вблизи клеточного ядра, представляет собой набор уплощенных, ограниченных мембрана- ми цистерн Стопка Гольджи имеет две разные стороны: , которая тесно связана с переходными элементами ЭР, и, которая переходит в трубчатый ретикулум, называемый транс-сетью Гольджи. н ссс \р В.
Углеводные цепи, присоединенные к остаткам аспарагина в белках, называются Г. К олигосахаридам с в аппарате Гольджи не добавля- ются новые сахара, тогда как к олигосах а ридам в аппарате Гольджи добавляются в том или ином количестве другие сахара компартмент аппарата Гольджи, затем перемещаются в его компартмент и, наконец, в компартмент. Из последнего ко ми артмента Гольджи белки перемещаются в , представляющую собой трубчатый ретикулум, где белки разделяются и направляются по своим конечным <садресам». Хотя механизм переноса белков и липидов через аппарат Гольджи точно не известен, считается, что отпочковываются от краев цистерн и переносят заключенные в них молекулы от цистерны к цистерне по всей стопке.
Д. Присоединение сахаров к отдельным боковым цепям остатков серина или треонина называется Е. Белки, экспортируемые из ЭР, входят в 118 Глава 8 Укажите, какие из следующих утверждений правильные, а к~ кие — нет. Если утверждение неверно, объясните почему. Все сахара, иментщиеся в терминальной области сложных олнтт сахаридов, были присоединены к ним в транс-компартменте апгв рата Гольджи с помощью набора глнкозилтрансфераз, действ) ющих в строго определенной последовательности. Все гликопротеины и гликолипнды в составе внутриклеточнн мембран ориентированы таким образом, что их олигосахариднь цепи обращены во внутренние полости клеточных органелл, том как в плазматической мембране их олигосахариды обращен к наружной поверхности клетки.
Х-связанные олигосахариды содействуют переносу белков черт ЭР и аппарат Гольджи. Белки сердцевинной области (кора) протеогликанов превращаюи в аппарате Гольджи в протеогликаны в результате присоединенз к пептидной цепи за счет О-связывання (с сернном или треонннав цепей гликозаминогликанов. Начальные реакции расщепления многих полипептидных горм~ нов и нейропептидов катализируются протеазами, связаннык с мембранами. Эти протеазы разрезают полипептидные цсг. рядом с парами остатков основных аминокислот. Экспортируемые белки движутся в одном направлении через т) компартмента аппарата Гольджи и никогда не пропускают аром жулточногв компартмента.
8-31 В. До недавнего времени существовали две конкурирующие моддг движения веществ через аппарат Гольджи (рис. 8-17). Согласу модели образования цистерн, новые цистерны возникают непр рывно, отшиуровываясвь как везнкулы, от места соединения с 3 на туме-стороне аппарата Гольджи. Каждая вновь образованна цистерна движется по стопке (параллельно протекают процесо модификации содержащихся в ней веществ) и в конце концу разбивается на более мелкие, транспортные везикулы на друза стороне аппарата Гольджи. Согласно другой модели — модед везнкулярного транспорта- цистерны, раз возникнув, существую постоянно, а созревающие глнкопротеины движутся от цистерн з нис-стороне к цистернам на транс-стороне, будучи заключенньж в мелкие транспортные везнкулы.
Одна нз проверок этих моделей основывалась на использоя нии мутантных клеток, дефектных по присоединению галактозь которое должно происходить в транс-компартменге аппарат Гольджи. Мутантные клетки были инфицированы вирусом везир лярного стоматита (УЯУ) для получения удобного маркерно~ белка, а именно вирусного С-белка. В определенный момц инфекции добавляли ингибитор синтеза белка, чтобы остановят дальнейший синтез О-белка.
Затем клетки инкубнровалн в течем короткого периода в присутствии радиоактивного предшества ника )ь(-ацетнлглюкозамнна, который в отсутствие синтеза беж присоединяется к полипептндной цепи исключительно в лроя жулючном компартменте Гольджи. После этого производи слияние инфицированных мутантных клеток с неннфицировв ными клетками дикого типа, в результате чего образовывали общая цитоплазма, содержащая стопки аппаратов Гольджн оба клеток. Спустя несколько минут клетки разрушали детергентсь а весь О-белок переводили в осадок путем добавления О-спея фичных антител.
После отделения от антител О-белки, несуня галактозу, осаждали лектнном, который связывает галактщ 8-32 А Модель с оаразоваиием цистерн о, о О о о ° 8 :4 Р сор эр х) О Аппарат Гольджи Б Модель везикулприото траиспорте о О '(Г, ЭР Аппарат Гольдин Рнс. 8-17. Модель с образованием цистерн (т() н модель везнкулярного транспорта (Б) для движения веществ через аппарат Гольцжн (залача 8-32).
ка. го. паву. еыа яые гда : ны Осадок Супернатант рез 45 ох 55% тся эм) 5% 95% 85% 15ох е мв е пв грв ме. >зу. е лв с нс 1 ре ЭР пая ссы цоа го) елв ют ~ на аьп шь. зц ага еку оге ент ита нж аево лва ялв ав а Виутриклеточная сортировка макромолекул аай Измеряли радиоактивность в осадке и в супернатанте. Результаты этого эксперимента и контрольных опытов (проведенных только на мутантных клетках или только на клетках дикого типа) пред- ставлены в табл. 8-2. Таблица 8-2. Добавление галактозы к О-белку после слияния клеток, инфициро- ванных вирусом ЧВЧ, с неинфицироваиными клетками (задача 8-32) 1.
Инфицированные мутантные клетки, слившиеся с неинфицированными клетками дикого типа 2. Инфицированные мутантные клетки, слившиеся с неинфицированными мутантными клетками 3. Инфицированные клетки дикого типа, слившисся с неинфицнрованнымн клетками дикого типа Радиоактивный ербелок бои очишеа и затем обработан декгиием, слецифически осаждающим белки, содержащие галактозу. В таблице приведены уровни радкоакгиваесги аеадка (Е Ьбелок с галакгезой) и супернатаага (О-белок без галакгозы) в предентах ог обшей радиаакпгвиссги.