Дж. Уилсон, Т. Хант - Молекулярная биология клетки - Сборник задач (1120987), страница 65
Текст из файла (страница 65)
В первом опыте одновременно с экдизоном добавляют циклогексимид, блокирующий синтез белка. Как показано на рнс. 12-6, В, в этих условиях ранние пуфы не исчезают, а поздние не появляются. Во втором эксперименте проводится инкубация с экдизоном в течение 2 ч, после чего препарат хромосом отмывают от него. Из рис. 12-6, В видно, что такая обработка вызывает немедленную регрессию ранних пуфов и преждевременную индукцию поздних пуфов. Как вы думаете, почему в присутствии циклогексимида ранние пуфы не регрессируют, а поздние не индуцируются? Почему ннгибитор не влияет на межлинечные пуфы? Почему, на ваш взгляд, ранние пуфы начинают исчезать, как только удален экдизон? Почему в этих же условиях поздние пуфы появляются раньше времени? Предложите модель экдизон-зависимой регуляции образования пуфов. 222 Глава 12 Заполните пропуски в следующих утверждениях. рецепторы — это белки клеточной поверхностк помощью которых осуществляется быстрая синаптическая редача сигнала между электрически возбудимыми клеткамк рецепторы при активации соответствующим лвг дом начинают работать как ферменты.
Рецепторы,, опосредованно активируют нли яв бируют отдельный фермент или ионный канал в цитоплазма ческой мембране. Многие внеклеточные сигналы действуют путем измене внутриклеточных концентраций , из которых наиболее важных — это сАМР и ионы Саз '. Циклический АМР синтезируется из АТР связанным с плаз. '. тической мембраной ферментом а разрушап ферментом Рецепторы модулируют активность ферментов, участвую в синтезе и распаде сАМР, опосредованно — через ОТР-св ваюшие регуляторные белки, называемые Катализируемый перенос остатка АОР-рибози '. молекулы ХАО' на О,-белок вызывает нерегулируемую аг вацию аденнлатциклазы.
а,-Адренергические рецепторы функционально связываютп аденилатцнклазой через , содержащий те же б- и субьединицы, что и Огбелок, но другую и-субъединицу. Многие клетки содержат специальный компартмент, отличи от эндоплазматического ретнкулума и гомологичный сар плазматичсскому ретикулуму мышечных клеток; он служит запасания и высвобождения Са'" и называется Некоторые внеклеточные сигнальные молекулы стиму,тир включение радиоактивного фосфата в, минор фосфолипид в составе клеточных мембран. — это небольшая водорастворимая молекула, кя рая вызывает освобождение Са" из внутриклеточных х лиш. Саз'-зависимый фермент, активируемый диацилглнцерсп носит название , кодируемые вирусными онкогенами, отличаю от своих нормальных гомологов тем, что в них заменены о илн две аминокислоты, в результате чего подавлена их 0 азная активность.
Многие каталитические рецепторы — это трансмембранные ки, однократно пронизывающие мембрану и обладаю активностью. 12-13 А Г К Л О 12-14 Укажите, какие из следуюгдих утверждений правильные, а кие — нет. Если утверждение неверно, объясните почему. Рецепторы клеточной поверхности нередко переносят свои ганды внутрь клетки с помощью опосредуемого рецепте эндоцитоза, однако в основе передачи ими сигнала лежит этот процесс.
Каталитические рецепторы, которые действуют непосредс но в качестве ферментов, обычно обладают тирозинспецк$ ной протеинкиназной активностью. Механизмы передачи сигналов белками-рецепторами клеточной поверхности (МБК 12.3) Межкаеточнаа сигнализация 223 Фермент гликогенфосфорилаза — это протеинкиназа, которая стимулируется циклическим АМР. Для синтеза сАМР в ответ на гормональную стимуляцию помимо АТР необходим также ОТР. Когда О,-белки связывают ОТР, они диссоциируют на н- и 137-субъединицы.
Замена О1)Р на ОТР в комплексах с О-белками катализируется рецептором, активированным лигандом. Аденилатцнклаза остается в активированном состоянии до тех пор, пока взаимодействующий с ней О,-белок не гндролн- зует ОТР до ОТЭР и не отделится в результате днссоциа- цин. Для активации аденнлатциклазы негидролизуемымн аналогами ОТР необходимо присутствие соответствующего гормона, а для активации холерным токсином этого не требуется. Изменение внутрнклеточного уровня Са" может быть вызвано активацией фосфолипазы С, которая делает плазматическую мембрану на короткое время проннцаемой для ионов Саз', гидролизуя мембранные фосфолипиды. Действие инознтолтрисфосфата заключается в непосредствен- ной активации протеинкиназы С. Самые высокие уровни протеинкнназы С обнаружены в мозгу, где она, по-видимому,модулнрует активность ионных каналов путем обратимого фосфорнлировання.
Форболовые эфиры непосредственно активируют протеинки- назу С. О-белок трансдуцнн, который обнаружен в глазах у позво- ночных, активирует фосфодизстеразу сОМР, тем самым уменьшая рост уровня сОМР в ответ на освещение. Онкоген ли кодирует функционально активный вариант рецеп- тора РФТ (ростовой фактор из тромбоцитов, или РТ1ОЕ, р!аге1е1-дег1чед йго4ч111 Гас1ог). И.
К. О. 12-15 «183 40 й А. О 2 4 8 8 10 8 Н ппппрпнпппп. нн глс. 12-7. Связывание 'Н-альнре- шлолл с мембранами эрнтроцнтон пнуши (задача 12-15). Вы хотите измерить количество 12-адренергических рецепторов на мембранах эритроцитов лягушки. Этн рецепторы в норме связывают адреналнн и стимулируют активность аденилатциклазы. Однако вы решили использовать не адреналин, а его конкурентный ннгибитор альпренолол, который связывается с рецепторами в 500 раз более прочно. Методика эксперимента состоит в том, что вы добавляете к суспензии мембран меченый альпренолол и ннкубируете смесь в течение 10 мин при 37'С, затем осаждаете мембраны центрифугированием и измеряете радиоактивность осадка.
Вы поставили эксперимент в двух вариантах. В первом было измерено связывание возрастающих количеств 'Н-альпренолола с фиксированным количеством мембран эритроцнтов, чтобы определить общее связывание. Во втором варианте вы повторили эксперимент в присутствии значительного избытка немеченого альпренолола, чтобы измерить неспецифическое связывание.
Ваши результаты изображены на рис. 12-7. Опишите, как пойдет кривая специфического связывания альпренолола с 1З-адренергнческнмн рецепторами. Достигло лн специфическое связывание уровня насыщению? Принимая, что с одной молекулой рецептора связывается одна молекула альпренолола, рассчитайте, сколько 13-адренергических рецепторов находится на мембране одного эритроцита лягушки. Удельная радиоактивность меченого альпренолола 224 Глава 12 12-16 А Б ьт зе ск 88 о$ с 'з с с я ос й$ я о ю в зе ' зе 4 зо з 1о- Антивироввнныя Воионеин, % Рве. 12-8. Связывание СррХр мембраиами палочек в зависимости от количества аятивироваииого родопсииа (задачв 12-16).
Связывание СррХр этими мембранами в темноте принято за феи, и его величииа вычтена ю полученных значений. составляет 1 х 10'з имп/(мин ммоль), а одни миллигра белка мембран соответствует 8 х 10в эритроцитам лягушки, Зрительное возбуждение начинается с фотонзомернзации 1 лис-ретиналя (хромофорной группы родопсина) в его по лзралс-конфигурацию. Это приводит к активации родоп который катализнрует обмен ОРР на ОТР в трансд (О-белок). Затем активированная таким образом а-субъе трансдуцина стимулирует фосфодиэстеразу циклическ ОМР (сОМР), которая быстро гидролизует свой субстрат и у лает тем самьпи кофактор, необходимый для поддерж Ха+-каналов в открытом состоянии. В результате мемб гиперполяризуется, н эта гнперполяризация передается на напс.
Было определено, что активация одной молекулы родоп приводит к гидролизу 5 х 1О' молекул сС)МР в секунду. Одна стадий в этом огромном усилении сигнала-работа фосфо теразы сОМР, которая гидролизует 1000 молекул сОМР в кунду. Дополнительное 500-кратное усиление может достига ся либо за счет того, что каждая молекула родопсина акти рует 500 молекул трансдуцина, либо если одна активиро молекула трансдуцина способна вызвать активацию 500 мо кул фосфодиэстеразы, либо в результате комбинации двух путей. В одном из экспериментов, поставленных для разре ния данного вопроса, измеряли количество СррХр (негидро зуемого аналога ОТР), которое связывалось с трансдуцвя в присутствии различных количеств активированного родоп на, Как показано на рис.
12-8, на один моль родопсина св валось 5,5 ммоль ОррХр при том, что доля активированяе (засвеченного) родопсина составляла 0,0011;4 от его об количества. Принимая, что каждая молекула трансдуцина связывает о молекулу СррХр, рассчитайте, сколько молекул транс активировала каждая молекула возбужденного родопсина пользу какого из механизмов амплификации свидетельств эти данные? В экспериментах по связыванию выяснилось, что ко трансдуцин — СОР имеет высокое сродство к засвеченно родопсину, а трансдуШзн — ОТР-низкое; в случае фосфохв эстеразы сОМР картина была обратной: высокое сродстве ней имеет трансдуцин — ОТР, низкое — трансдуцин — ОРР. Сог Межклеточная сигнализация 225 суется ли это с тем механизмом амплификации, который был выбран вами на основании предыдущего эксперимента? Каким образом? 12-9.
Схема п типичные реяьтаты эксперимента по изучеактивации К'-каналов ацстнлоы с помощью молнфилнрого метода «пэтч-кламп» ча 12-17). Буфер не солержнт еатидов или Сазе. Во всех римептах алетилхолнн привуст в растворе внутри пипетчто отмечено знаком «+ » Ток мембрану измеряли в пнкоерах (пА). В варианте (В) буфер добавлен ОТР.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
