Дж. Уилсон, Т. Хант - Молекулярная биология клетки - Сборник задач (1120987), страница 75

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 75)

Базальная поверхность эпителиальной клетки соединена с базальной мембраной , которые скрепляют промежуточные филаменты с внеклеточным матриксом. М. Самым распространенным типом коммуникационных контактов между клетками является ; он позволяет веществам с мол. массой до 1000 Да свободно проходить из клетки в клетку. Клеточная адгезия, контакты, матрике 241 ческой половины мембранного бислоя могут свобоцно диффундировать между апикальной и базолатеральной поверхностями. Оцнако цве модели по-разному предсказывают судьбу липидов в наружном монослое мембраны. По липидной модели в наружном монослое липиды будут находиться либо в апикальной, либо в базолатеральной области, поскольку наружный монослой прерван липидной цилиндрической структурой, которая препятствует диффузии. Напротив, в белковой модели апикальная и базолатеральная поверхности соединены непрерывным наружным моно- слоем, т.е.по этой модели липиды могут свободно диффундировать в нем между обеими поверхностями.

У вас как раз есть экспериментальные средства для разрешения этого спорного вопроса! Вы только что работали с линией клеток почки собаки, которые образуют чрезвычайно плотный эпителий с хорошо различимыми апикальной и базолатеральной поверхностями. Кроме того, эти клетки после заражения вирусом гриппа вырабатывают белок, способствующий слиянию только на апикальной поверхности. Это дает вам возможность очень эффективно сливать лнпосомы только с апикальной поверхностью инфицированных клеток путем их короткой экспозиции при низком рН (условия активизации белка слияния).

Таким образом, добавив флуоресцентно меченные липиды на апикальную поверхность вы сможете с помощью флуоресцентного микроскопа определить их миграцию на базолатеральную поверхность. Вы готовите для опыта два набора меченых липосом: у одних меченый липиц находится только в наружном монослое мембраны, у других он равномерно распределен между внутренним и наружным монослоями. Вы проводите слияние липосом двух типов с эпителием, в котором примерно половина клеток инфицнрована вирусом. Меняя глубину резкости микроскопа, вы определяете флуоресценцию в апикальной и в базолатеральной поверхностях. Контролем служит вариант со средой без кальция (условия разрушения плотных контактов).

результаты опыта представлены на рис. 14-3. Вы в восторге! Эти результаты ясно показывают, что в наружном монослое меченые липицы находятся только на апикальной поверхности, тогда как в цитоплазматической половине бнслоя они свободно диффундируют между апикальной и базолатеральной поверхностями. Торжествуя, вы показываете эти результаты своему руководителю как доказательство того, что верна липидная модель плотного контакта.

Он тщательно исследует ваши результаты, качает головой, демонстрируя свою проницательность, и говорит, что опыты проведены блестяще, но, несмотря на это, вы сделали заключение, как раз противоположное правильному. Полученные результаты на самом деле показывают, что лнпидная модель неверна. Что руководитель увидел в ваших данных, а вы проглядели? Каким образом ваши результаты опровергают липидную модель? Если верна белковая модель, то почему меченые лнпиды находятся только на апикальной поверхности? 14-5 Перенос зарядов в эпнтелии, связанный с движением малых ионов, должен происходить в основном через щели между клетками, поскольку клеточная мембрана является хорошим электрическим изолятором, Таким образом, электрическое сопротивление эпителия зависит от герметизирующих свойств плотных контактов грие.

14-4). 262 Глава 14 Базопатерзпьнап Баюпатернъне» ! — Са~~з Апикапьнмз Пипосома с мызным наружнмм моноспоем Базопатермъная ( — Сау ) Апикмъная Базопатерапьная Пипосома, мезенан по обоим спанм мембраны Между кпвтками Сквозь Между клетками Апикапьная кп егозив» поверхность Путь между кпетками Плотный контакт Рис.

14-4. Вид эпителия сбоку (А) и изображение в двух проекциях плотных контактов, связывающих клетки в зпнтслии, (Б) (задача 14-5). Платный контакт, вид спереди Платный контакт, вид сбоку Рис. 14-3. Экспериментальная про- верка липилной и белковой моделей плотного контакта (задача 14-4). А. Липосомы, меченые по наружному моиослою мембраны. Б.

Липосо- мы, меченые по обоим моиослоям. В каждом опыте примерно полови- на клеток иифицирована вирусом. Только инфицированные клетки способны к слиянию с мечеными липосомами в условиях проведения опыта. Некоторое время назад вы со своим руководителем обнаружили, что существует корреляция между электрическим сопротивлением эпителия и количеством герметизирующих цепочек в плотном контакте. Такую зависимость можно объяснить двумя путямн. Если каждая герметизирующая цепочка обладает определенным сопротивлением, то общее сопротивление плотного контакта будет линейно зависеть от числа герметизирующих цепочек (как прн последовательном соединении электрических сопротивлений). С другой стороны, можно предположить, что каждая герметизирующая цепочка находится в одном из двух состояний: закрытом Клеточная адгезня, контакты, матрнкс 283 (с высоким сопротивлением) нли открытом гс низким сопротивлением).

Тогда сопротивление плотного контакта должно зависеть от вероятности такого состояния, когда цепочки по данной траектории через плотный контакт открыты одновременно. В этом случае общее сопротивление будет логарифмической функцией числа герметизирующих цепочек. Чтобы иметь количественные данные для выбора между этими двумя возможностями, вы измеряете сопротивление эпителия четырех разных типов из тканей кролика: высокопроницаемого эпителия из проксимального почечного канальца„менее проницаемого эпителия желчного пузыря, практически непроницаемого эпителия дистального почечного канальца и совсем непроницаемого эпителия мочевого пузыря. Кроме того, вы получаете с помощью метода замораживания — скалывания электронные фотомнкрографии, на которых.

определяете среднее число герметизирующих цепочек в плотных контактах, окружающих каждую клетку в этих эпителиях, Полученные результаты представлены в табл. 14-1. Какое из двух предложенных объяснений корреляции между электрическим сопротивлением эпителия и числом герметизирующих цепочек в плотном контакте подтверждается результатами ваших опытов? Среднее чясло Удельвое пеночек в плотаом сопретнвленве контакте плотного контакта Эппгелпй 12 104 5,6 1О" 6,2 1О 5,6 !О* 1,2 Прокснмальный почечный каналец кролика Желчный пузырь кролика Днстальный почечный каналец кролика Мочевой пузырь кролика 3,3 8,0 14-6 Прн подходящих условиях культивирования клетки сердца мыши сокращаются с характерной частотой, которая может возрастать при добавлении циклического АМР или ингибиторов его гидро- лиза. Добавление норадреналнна приводит к увеличению частоты сокращений за счет повышения внутриклеточного уровня сАМР.

Культнвнруемые клетки личинка крысы реагируют на фолликулостимулнрующий гормон (ФСГ) увеличением синтеза активатора протеазы, называемого тканевым активатором плазминогена 1ТАП). Этот ответ также осуществляется посредством увеличения внутриклеточного уровня циклического АМР. ФСГ не оказывает влияния на сокращение сердечных клеток, а норадреналин — на синтез ТАП в клетках яичника.

Однако, когда клетки этих двух типов смешивают и культивируют совместно, добавление ФСГ нли норадреналина приводит к увеличению как частоты сокращений сердечных клеток, так и синтеза ТАП в клетках яичника. Добавление в среду фермента, гидролизующего циклический АМР до 5'-АМР, не влияет на это «сотрудничество». Предложите объяснение этих результатов. Как вы могли бы проверить свою гипотезу? Таблица 14-1. Корреляция между злектрнческнм сопротивлением н числом цепо- чек в плотных контактах нз разных зпнтелнев (задача 14-5) гВ4 Глава 14 14-7 Оплодотворенные яйца мышей вначале делятся очень медленно.

Две клетки образуются примерно через 24 ч, а 8 клеток — через 48 ч. На 8-клеточной стадии происходит процесс, называемый компахтизацией (рис. 14-5). Механизм его неясен, но, по-видимому, клетки теснее смыкаются друг с другом, и в результате скопление рыхло расположенных клеток превращается в плотный шарик. Вы хотите узнать, какие межклеточные контакты существуют до и после этого изменения в характере адгезии. Чтобы получить ответ на этот вопрос, вы используете очень тонкие стеклянные микропипеткн в качестве микроэлектродой и одновременно для микроинъекций фермента пероксидазы хрена (ПХ) с мол.

массой 40000 Да либо флуоресцентного красителя флуоресцеина с мол. массой 330 Да. Флуоресцеин дает при УФ-освещении ярко-желтую флуоресценцию; ПХ определяют путем фиксации клеток и инкубации их с соответствующими субстратами. Вы вводите в зародыш на разных стадиях развития эти дйа маркера. Как для 2-, так и для 8-клеточной стадий получаются разные результаты в зависимости от того, проводится ли инъекция сразу после деления клеток или позже (рис.

14-6); частично это различие можно отнести за счет влияния цитоплазматических мостиков, сохраняющихся в течение некоторого времени, пока цитокинез полностъю не завершится. А. Почему и ПХ, и флуоресцеин на ранней 2-клеточной стадии проходят между смежными клетками, а позже — нет? Б. Почему в компактизованном 8-клеточном зародыше флуоресцеии проходит во все клетки, а ПХ остается в инъецированной клетке? В. На какой из четырех стадий развития, показанных на рис.

Характеристики

Список файлов книги