obshaya_tsitologia (1120994), страница 53
Текст из файла (страница 53)
При этом останавливаются синтезынормальных белков клетки-хозяина, и начинается синтез только вирусныхбелков на рибосомах инфицированной клетки. Вирусная РНК кодируеттолько пять белковых молекул. Две из них являются ферментами,необходимыми для репликации и транскрипции вирусного генома, третья N-белок, четвертая кодирует M-белок, пятая - специфический гликопротеин,G-белок. Это интегральный белок мембраны,окружающий зрелуювирусную частицу.
G-белок состоит из 550 аминокислот и имеет две боковыеполисахаридные цепи. Он асимметрично расположен в мембране, большаяего часть вместе с углеводными цепочками торчит наружу, а 30 аминокислотлокализованы с цитоплазматической стороны мембраны.При заражении клеток VSV с молекулы его РНК считывается пять разныхиРНК, с помощью которых на рибосомах клетки происходит синтезвирусных белков. N-белок и M-белок синтезируются на свободныхполисомах и связываются с размножившимися молекулами вирусной РНК ис мембраной клетки. Синтез G-белка происходит на полисомах гранулярногоэндоплазматического ретикулума. В этом случае синтез G-белка такженачинается с синтеза “сигнальной” аминокислотной последовательности,которая проходит сквозь мембрану и как бы тянет за собой остальнуюрастущую цепь аминокислот.
Однако, в отличие от секреторных белков Gбелок остается связанным с мембраной ЭР. Большая его часть находится впросвете цистерн ЭР, где она принимает специфическую конформацию иприсоединяет два первичных участка углеводных цепей. Часть молекулы Gбелка погружена и проходит через билипидный слой мембраны, а небольшойучастокС-концаторчитнацитоплазматическойчастимембраны.Дальнейшая судьба G-белка хорошо прослежена: через 20-30 мин послесинтеза он обнаруживается в составе интегральных белков аппаратаГольджи. Здесь происходит дополнительный рост его углеводных цепей.280Позже его обнаруживают в составе интегральных белков плазматическоймембраны.Из этих экспериментов следует, что интегральные белки мембранэндоплазматического ретикулума, мембран аппарата Гольджи, секреторныхвакуолей и плазматической мембраны имеют одно происхождение: онисинтезируются и встраиваются в мембрану в гранулярном ЭР.Следовательно, гранулярный эндоплазматический ретикулум представляетсобойнастоящую“фабрику”клеточныхмембран.Оттого,какиеинтегральные и периферические белки будут синтезироваться на рибосомахЭР, и от того, какие фосфолипиды будут здесь синтезироваться и включатьсяв мембрану, будет зависеть тип образующегося нового участка мембраны;будет ли он компонентом гладкого ЭР, мембран аппарата Гольджи, лизосомы,или плазматической мембраны.Транспорт между ЭР и аппаратом ГольджиДистальные участки гранулярного ЭР, которые расположены в зоне,приближенной к аппарату Гольджи (АГ), теряют рибосомы и образуютмембранные выступы, от которых отпочковываются мелкие вакуоли,содержащие синтезированные в ЭР белки.
Эта зона называется ЭР-АГпромежуточный компартмент (ERGIC) или везикулярно-тубулярная группа(VTC) (рис. 171). Вакуоли, отщепившиеся в этой зоне от ЭР, транзитныеэлементы,покрытыокаймляющимбелковымслоем,аналогичнымклатриновому слою эндоцитозных вакуолей. Белки этого слоя такжеотносятся к COP-белкам, в данном случае отщепляющиеся вакуоли покрытыкомплексом COP II, состоящим из нескольких гетеродимеров, связанных смембраной посредством белка Sar 1p, малой ГТФазой (рис.
172).Отделившиеся от ЭР вакуоли становятся окаймленными пузырьками, затемонитеряютбелковуюоболочкуисливаютсядругсдругоми281транспортируются с помощью микротрубочек к цис-зоне аппарата Гольджи,где и сливаются с его мембранами. Адресность и точность слияния любыхвакуолей с другими мембранами определяется специальными белкамиSNARE (рецептор белков, участвующих в прикреплении и слияниимембран).После деполимеризации окаймляющего слоя COP II на поверхностивакуоли открываются интегральные мембранные белки - V-SNARE. Этибелки специфичны для каждого типа вакуолей, направляя их к тому участку,где они должны слиться с другими мембранами.
Там они связываются смембранными белками T-SNARE и SNAP25 (рис. 173). В местахвзаимодействия этих двух групп белков и происходит слияние мембран.Таким образом происходит транспорт синтезированных белков в зонуаппарата Гольджи.Глава 15. Аппарат (комплекс) ГольджиВ 1898 г. итальянский ученый К. Гольджи, используя свойства связываниятяжелых металлов (осмия и серебра) с клеточными структурами, выявил внервных клетках сетчатые образования, которые он назвал “внутреннимсетчатым аппаратом” (рис.
174). Дальнейшее усовершенствование методаокраски металлами (импрегнации) дало возможность убедиться, чтосетчатые структуры (аппарат Гольджи) встречаются во всех клетках любыхэукариотных организмов. Обычно элементы аппарата Гольджи расположеныоколо ядра, вблизи клеточного центра (центриоли). Участки аппаратаГольджи, четко выявляемые методом импрегнации, имели в некоторыхклетках вид сложных сетей, где ячейки были связаны друг с другом илипредставлялись в виде отдельных темных участков, лежащих независимодруг от друга (диктиосомы), имеющих вид палочек, зерен, вогнутых дискови т.д. (рис.
175). Между сетчатой и диффузной формой аппарата Гольджи нет282принципиального различия, так как часто в одних и тех же клеткахнаблюдается смена форм этого органоида. Элементы аппарата Гольджи частосвязаны с вакуолями, что особенно характерно для секретирующих клеток.Было обнаружено, что морфология АГ меняется в зависимости от стадийклеточной секреции, что послужило основанием Д.Н. Насонову (1924)выдвинуть гипотезу о том, что АГ является органоидом, обеспечивающимсепарацию и накопление веществ в самых различных клетках.Долгое время в растительных клетках не удавалось обнаружить элементоваппарата Гольджи обычными методами микротехники.
Однако с появлениемметода электронной микроскопии элементы АГ были обнаружены во всехрастительных клетках, где они расположены по периферии клетки.Тонкое строение аппарата ГольджиВ электронном микроскопе видно, что аппарат Гольджи представленмембранными структурами, собранными вместе в небольшой зоне (рис. 176,177). Отдельная зона скопления этих мембран является диктиосомой (рис.178).
В диктиосоме плотно друг к другу (на расстоянии 20-25 нм)расположены в виде стопки плоские мембранные мешки, или цистерны,между которыми располагаются тонкие прослойки гиалоплазмы. Каждаяотдельная цистерна имеет диаметр около 1 мкм и переменную толщину; вцентре ее мембраны могут быть сближены (25 нм), а на периферии иметьрасширения, ампулы, ширина которых непостоянна. Количество такихмешков в стопке обычно не превышает 5-10. У некоторых одноклеточных ихчисло может достигать 20 штук.
Кроме плотно расположенных плоскихцистерн в зоне АГ наблюдается множество вакуолей. Мелкие вакуоливстречаются главным образом в периферических участках зоны АГ; иногдавидно, как они отшнуровываются от ампулярных расширений на краяхплоских цистерн.
Принято различать в зоне диктиосомы проксимальный или283формирующийся, цис-участок, и дистальный или зрелый, транс-участок(рис. 178). Между ними располагается средний или промежуточный участокАГ.Во время деления клеток сетчатые формы АГ распадаются до диктиосом,которые пассивно и случайно распределяются по дочерним клеткам. Приросте клеток общее количество диктиосом увеличивается.В секретирующих клетках обычно АГ поляризован: его проксимальнаячасть обращена к цитоплазме и ядру, а дистальная - к поверхности клетки. Впроксимальном участке к стопкам сближенных цистерн примыкает зонамелких гладких пузырьков и коротких мембранных цистерн. В образцахпрепаративно выделенных зон АГ при негативном контрастировании видно,что к проксимальной части диктиосомы примыкает сетевидная илигубкообразная система мембранных полостей.
Считается, что эта системаможет представлять собой зону перехода элементов ЭР в зону аппаратаГольджи (рис. 179).В средней части диктиосомы периферия каждой цистерны такжесопровождается массой мелких вакуолей около 50 нм в диаметре.В дистальном или транс-участке диктиосом к последней мембраннойплоской цистерне примыкает участок, состоящий из трубчатых элементов имассой мелких вакуолей, часто имеющих фибриллярную опушенность поповерхности со стороны цитоплазмы - это опушенные или окаймленныепузырьки такого же типа, как и окаймленные пузырьки при пиноцитозе. Это- так называемая транс-сеть аппарата Гольджи (TGN), где происходитразделение и сортировка секретируемых продуктов. Еще дистальнеерасполагается группа более крупных вакуолей - это уже продукт слияниямелких вакуолей и образования секреторных вакуолей.284При изучении толстых срезов клеток в мегавольтный электронныймикроскоп было найдено, что в клетках отдельные диктосомы могут бытьсвязаны друг с другом системой вакуолей и цистерн.
Так что образуетсярыхлая трехмерная сеть, выявляемая в световом микроскопе. В случаедиффузной формы АГ каждый отдельный его участок представлендиктиосомой. У клеток растений преобладает диффузный тип организацииАГ, обычно в среднем на клетку приходится около 20 диктиосом. В клеткахживотных часто с зоной мембран аппарата Гольджи ассоциированыцентриоли; между радиально отходящих от них пучков микротрубочек лежатгруппы стопок мембран и вакуолей, которые концентрически окружаютклеточный центр. Эта связь, вероятно, отражает участие микротрубочек вдвижении вакуолей.Секреторная функция аппарата ГольджиМембранные элементы АГ участвуют в сегрегации и накоплениипродуктов, синтезированных в ЭР, участвуют в их химических перестройках,созревании:это,главнымобразомперестройкаолигосахаридныхкомпонентов гликопротеинов в составе водорастворимых секретов или всоставе мембран (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
