Biokhimia_T1_Strayer_L_1984 (1123302), страница 59
Текст из файла (страница 59)
Кроме того, на них не оказывает влияния инкубация интактных клеток или запаянных теней с различными протеолитическими ферментами. В то же время эти белки полностью расщепляются при обработке протеазами разорванных теней. Отсюда можно заключить, что эти периферические белки находятся па иитоплазматической стороне мембраны эритраиюиав. Полоса 6 — это фермент гликолиза глицеральдегид-3-фосфат — дегидрогеназа (разд. 12.5), полоса 5 — актин, необходимый ' В отечественной литературе вместо сокращения ИКШ нередко употребляется более благозвучное ШИК, однако оно не соответствует сути, поскольку обработка водной кислотой предшествует обработке реактивом Шиффа.
Псотому мы будем пользоватъся распространенным сокращением латинскими буквами РА8 (Репой!с ас!д-ЯсГйй' геайеп!).— Прим. перев. Рис. 10.20. Электронная микрофотография плазматической мембраны эритроцита, полученная с применением метода замораживания-травления. Внутренняя часть мембраны, обнажившаяся при сколе, богата глобу- лярными частицами диаметром около 75 А.
Эти частицы — интегральные белки мембраны. (Печатается с любезного разрешения д-ра У. Магспезь) Часть 1 212 Конформации и динамика для мышечного сокрашения и обеспечивающий клеточную подвижность (разд. 34.1). Полосы 1 и 2 — слектрин, цепи которого, соединяясть образуют разветвленную волокнистую сеть. Вместе с другими белками спектрнн, по-видимому, стабилизирует и регулирует форму мембраны эритроцитов, изменяющуюся при прохождении клеток через мелкие кровеносные сосуды (рис.
10.22). Кроме того, эритроциты подвергаются сильному механическому сдавливанию при проталкивании крови сердцем. Что касается полос 3 и 7 и всех четырех полос, окрашивающихся РАЯ-реактивом, то их можно отделить от мембраны эритроцита только с помощью детергентов или органических растворителей. Следовательно, эти полосы представлены интегральными белками мембраны. Такой вывод подтверждается результатами электронно-микроскопического исследования; методом замораживания-скалывання (рис 10.20) было показано, что часть белков эритропита погружена в глубь углеводородной области мембраны. Полоса сс.Цепь спектриие Р-Цепь слектриие Аииоииыд канал 4,1 4,2 ь б ' ОаВИВВВЮ Актин 6 чвяяаявВВ гличерельдегид Фосфет.
дегидрогеиюе 10.11. Мембрану эритроцита пронизывают канал для аняонов и сложный белок гликофорин В мембране эритроцитов имеется анионный канал, делающий мембрану проницаемой для НСОэ и СГ. Быстрый обмен этих ионов через мембрану имеет большое значение для транспорта СО эритроцитами. Как было показано относительно недавно, анионный канал — это димер белка, представленного лри электрофореэе лолосг>й 3; он составляет одну четверть общего количества белка в эритроцитарной мембране. Масса димера 95 кДа. Для определения локализации и ориентации белка полосы 3 использовали следующий прием; интактные эритроциты, разорванные тени и вывернутые наружу мембранные везикулы подвергали протеолитическому действию химотрипсина.
Результат протеолиза зависел от того, что было доступно действию химотрипсина: наружная или внутренняя поверхность мембран или же обе поверхности сразу. Эти опыты показали, что белок полосы 3 локализован на обеих сторонах эритроцитарной мембраны и все молекулы белка одинаково ариентировины (рис. 10.23), Оказалось также, что углеводный компонент белка расположен на наружной поверхности. Трансмембранная локализация белка полосы 3 вполне Рис. 10.21. Электрофоретическое разделение белков эрнтроцитариой мембраны на ДСН-полнакриламндном геле.
Краситель кумасси синий. (Печатается с любезного разрешения д-ра 'т'. Маге)>еэй) соответствует его функции канала через мембрану. Еше один хорошо изученный трансмембранный белок эритроцитов-это гликофорин А, состоящий из 16 олигосахаридных единиц, прикрепленных к единственной полнпептидной цепи. На долю углеводов приходится 60;> массы этого белка, так что его название (образованное от греческого «нести сахаре) вполне заслуженно. Из-за высокого содержания углеволов гликофорнн интенсивно окрашивается РАЯ-реактивом. 10.
Введение в проблему биологических мембран 213 в плазматических мембранах локализованы талзка на наружной стороне мембраны (рис. 10.25). Возможно что углеводные группы служат для ориентирования гликопротеинов в мембране. Обладая ярко выраженными гидрофильными свойствми, остатки сахаров в гликопротеинах или гликолипндах должны располагаться на поверхности мембраны, а не в ее углеводородной сердцевине. Энергетическая цена встраивания олигосахартщной цепи в углеводородное окружение внутри мембраны очень высока. Стало быть, существует барьер, препятствующий свободному вращению гликопротеина от одной стороны мембраны к другой.
Угле- водные компоненты мембранных гликопротеинов способствуют поддержанию асимметрии биологических мембран. Углеволы на поверхности клетки могут играть также важную роль в межклеточном узнавании. От узнавания клетками друг друга зависят такие, например, процессы, как формирование тканей путем взаимодействия различных клеток илн распознавание чужеродных клеток иммунной системой высших организмов. Углеводы обладают по- СН ОН Н тт' Н й.-с — СН вЂ” СН 2 О С вЂ” О Н Н Н вЂ” Н О=С сн, дт-ацетнкгпюкоземнн, присоединенный к остатку есперетнне СН ОН вЂ” сн,— сн С= — О Н Н вЂ” Н О=С сн М-ацетнпгзпактозамнн, присоединенный к остатку верина Угяееоднея единица Рис.
10.23. Схема расположения белка полосы 3 (анионный канал) в мембране эритроцита. 1%е(пвге1п К. К, К)забадав Ю.К., Бтес)г Т.1., 1. Яиргашо1. Ягиссиге, 8, 325 (1978).1 тенциальной возможностью к созданию огромного структурного разнообразия. Так, набор углеводов на поверхности клеток имеет колоссальное число вариантов потому, что: 1) моносахариды могут соединяться друг с другом через любой из своих гидроксилов; 2) связь по С-1 может быть как еч так и р-конфигурации и 3) возможно интенсивное ветвление цепи.
В самом деле, из четырех сахаров может образоваться гораздо больше разных олигосахаров, чем из четырех аминокислот — разных олигопептидов. 10.13. Липнды н многие мембранные белки быстро днффунднруют в плоскестн мембраны Биологические мембраны — зто не застывшие структуры. Напротив, и липиды, и многие белки мембран постоянно перемешаются в латеральном направлении. Быстрое движение белков мембраны выявляется с помощью флуоресцентной микроскопии при следующей постановке опыта. Культивируемые клетки человека и клетки мыши можно заставить слиться друг с другом; образующаяся при этом гибридная клетка называется гетерокарион.
Одна часть плазматической мембраны гетерокарнона происходит из клетки мыши, а другая — из клетки человека. Остаются ли мембранные белки мыши и человека разделенными в ге- 1О. Введение в проблему биологических мембран 215 Снаружи Бнслои ьс Рнс. 10.24. Оотетки оекере е гликолротеине Последовательность аминокислот и трансмембранная локализация гликофорина А из эритроцитов. 15 углеводных единиц, присоединенных к остаткам серина и треонина, показаны светло-зеленым, а одна углеводная единица, присоединенная к боковой цепи аспарагнна, †тем-зеленым. Гидрофобные аминокислотные остатки, погруженные в бислой, выделены желтым. С-концевая часть молекулы белка, расположенная внутри клетки, несет много отрицательно заряженных (красные) и положительно заряженных (синие) аминокислотных остатков.
В числе угле- водных единиц в Х-концевой части белковой молекулы, лежащей вне клетки, много отрицательно заряженных групп опаловой кислоты. (Печатается с любезного разрешения д-ра Ч. Магспея.) Часть ! 21б Конформации и линамика терокарионе или они смешиваются? Для ответа на этот вопрос использовали маркеры, а именно антитела с флуоресцентной меткой и далее визуально наблюдали за ними с помощью светового микроскопа. Антитело к мембранным белкам мыши имело зеленую флуоресценцию, а антитело к мембранным белкам человека — красную (рис.
10.26). В новообразованном гетерокарионе одна половина поверхности светилась зеленым, а другая — красным. Однако меньше чем через час (при 37'С) участки зеленой и красной флуоресценции полностью смешивались. Этот опыт показывает, что мембранный белок способен диффундиравать иа Вне клетки Оететки оекере е гликолилиае и Клеточное немерено Внутри «леткн Рис. 10.25. Углеводные остатки гликолипидов и гликопротеинов как правило, локализованы на наружной поверхности плазматических мембран клеток млекопитающих. Внутри СОО 5ЗО расстояние порядка нескольких микрон примерно за 1 мин. Более общий н количественный метод измерения латеральной диффузии мембранных компонентов в интактных клетках состоит в определении скорости восстановления флуоресцвнции после тушения (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
