Biokhimia_T3_Strayer_L_1984 (1123304), страница 69
Текст из файла (страница 69)
Amer., 243(4), 66-74.Porter R.R., 1973. Structural studies ofimmunoglobulins,Science,180,С чего начать713-716.Capra J.D., Edmundson А.В., 1977. The Edelman G.M., 1973. Antibody strucantibody combining site, Sci. Amer., ture and molecular immunology,236(1), 50-59.Science, 180, 830-840.Milstein C.,1980.Monoclonal258Часть V.Молекулярная физиологияКнигиHood L.E.,Weissman I.L.,WoodW.B., 1978. Immunology, Benjamin.(Ясное, легко читаемое изложение основ иммунологии.)Kabat E.A., 1976. Structural Conceptsin Immunology and Immunochemistry,(2nd ed.), Holt, Rinehart, and Winston.(Прекрасное описание структуры иммуноглобулинов и ее связи со специфичностью связывания антигенов.)Mishell B.B., Shiigi S.M.
(eds.), 1980.Selected Methods in Cellular Immunology, Freeman. (Очень хорошее руководство по экспериментальным методам в иммунологии.)Структура иммуноглобулиновAmzel L.M., Poljak R.J., 1979. Threedimensional structure of immunoglobulins, Ann. Rev. Biochem., 48,961-967.Silverton E.W.,Navia M.A.,Davies D.R., 1977. Three-dimensional structure of an intact human immunoglobulin, Proc.
Nat. Acad. Sci., 74,5140-5144.Valentine R.C, Green N.M.,1967.Electron microscopy of an antibodyhapten complex, J. Mol. Biol., 27,615-617.Архитектура геновTonegawa S., Maxam A.M., Tizard R.,Bernard O., Gilbert W., 1978. Sequenceof a mouse germ-line gene for a variableregion of an immunoglobulin lightchain, Proc. Nat. Acad. Sci., 75,1485-1489.Sakano H., Rogers J.H.,Huppi K.,Brack C., Traunecker A.,Maki R.,Wall R., Tonegawa S., 1979. Domainsand the hinge region of an immunoglobulin heavy chain are encoded inseparate DNA segments, Nature, 277, two recombinational events, Nature,283, 733-739.627-633.Механизмы, создающие разнообразиеантителSeidman J.G.,Leder A., Nau M,Norman B., Leder P., 1978.
Antibodydiversity, Science, 202, 11-17.Sakano H., Huppi K.,Heinrich G.,Tonegawa S., 1979. Sequences at thesomatic recombination sites of immunoglobulin light-chain genes, Nature,280, 288-294.Seidman J.G., Max E.E., Leder P.,1979. A χ-immunoglobulins gene isformed by site-specific recombinationwithout further somatic mutation,Nature, 280, 370-375.Schilling J., Clevinger В., Davie J.M.,Hood L., 1980. Amino acid sequence ofhomogeneous antibodies to dextran andDNA rearrangements in heavy chainV-region gene segments, Nature, 283,35-40.Kataoka Т., Kawakami Т., TakahashiN., Honjo Т., 1980.
Rearrangement ofimmunoglobulin γ1-chain gene andmechanism for heavy-chain class switch,Proc. Nat. Acad. Sci, 77, 919-923.Davis M.M., Calame K., Early P.W.,Livant D.L., Joho R., Weissman I.L.,Hood L., 1980. An immunoglobulinheavy-chain gene is formed by at leastЭффекторные функции иммуноглобулиновPorter R.R., Reid K.B.M., 1978. Thebiochemistry of complement, Nature,275, 699-704.Metzger H., 1978. The IgE-mast cellsystem as a paradigm for the study ofantibody mechanisms, Immunol. Rev.,41, 186-199.Селекция клонов и клеточная иммунологияBurnet F.M.,1959.TheClonalSelectionTheoryofAcquiredImmunity, Cambridge University Press.Jerne N.K., 1967.
Antibodies andlearning: selection versus instruction.In: Quarton G.C, Melnechuk T. andSchmitt F.O. (eds.), The Neurosciences:AStudyProgram,RockefellerUniversity Press.Cunningham B.A., 1977. The structureand function of histocompatabilityantigens, Sci. Amer., 237(4), 96-107.Raff M.C., 1976. Cell-surface immunology, Sci.
Amer., 234(5), 30-39.Jerne N.K., 1973. The immune system,Sci. Amer., 229(1), 52-60.ГЛАВА 34Мышечное сокращениеи подвижность клетокКаким образом энергия химических связейтрансформируется вкоординированноедвижение? Это один из самых острых вопросов современной молекулярной биологии. Направленное движение имеет местопри расхождении хромосом в процессе клеточного деления, при внедрении ДНК бактериофага в бактериальную клетку, при биении ресничек и жгутиков, при активномтранспорте молекул, при перемещении РНКв ходе белкового синтеза и - в наиболее очевидной форме - при мышечном сокращении.В данной главе мы будем рассматриватьглавным образом структурную основу процесса сокращенияпоперечнополосатыхмышц позвоночных, поскольку этот процессизучен наиболее полно.
Сократительная система поперечнополосатой мышцы состоитиз перекрывающихся белковых нитей, которые скользят относительно друг друга.Сокращение происходит за счет энергии,высвобождающейся при гидролизе АТР.В поперечнополосатой мышце оно зависит2+от концентрации Са , которая в свою очередь регулируется саркоплазматическим ретикулумом - специализированной системоймембран, накапливающей Са2+ в состояниипокоя и высвобождающей его при воздействии на мышечное волокно нервного импульса.34.1. Мышца состоит из взаимодействующихдруг с другом толстых и тонкихбелковых нитейПроизвольные мышцы позвоночных в световом микроскопе выглядят поперечно исчерченными (рис. 34.1).
Они состоят из кле260Часть V.Молекулярная физиологияток, окруженных электровозбудимой мембраной - сарколеммой. Мышечная клеткасодержит большое число параллельныхмиофибрилл диаметром около 1 мкм каждая. Миофибриллы погружены во внутриклеточную жидкость, называемую саркоплазмой. В саркоплазме имеются гликоген,АТР, фосфокреатин и гликолитические ферменты. В активно функционирующих мышцах обнаруживается также много митохондрий, регулярно расположенных вдоль миофибрилл.Рис. 34.1.Волокно скелетной мышцыв фазово-контрастном световом микроскопе.
Диаметр волокна около 50 мкм. А-диски —темные, I-диски - светлые. (Печатается с любезного разрешения д-ра Hugh Huxley.)Электронная микрофотография продольного среза миофибрилл выявляет множество деталей структуры (рис. 34.2 и 34.3).Функциональной единицей является саркомер, который повторяется каждые 2,3 мкм(23 000 А) по длинной оси фибриллы. Регулярно чередуются темная полоса - А-диски светлая полоса - I-диск. Середина А-диска,называемая зоной Н, отличается меньшейэлектронной плотностью. По центру зоныН проходит темная М-линия. I-диск пересекается узкой Z-пластинкой высокой электронной плотности.О молекулярном устройстве саркомерав толщину можно судить по электронныммикрофотографиям поперечного среза через миофибриллу. На них видны два типавзаимодействующих друг с другом белковыхнитей (миофиламентов).
Диаметр толстыхнитей равен примерно 150 А, а диаметртонких - около 70 А. Толстые нити содержат главным образом миозин, тонкие - актин, тропомиозин и тропонин. В Z-пластинке имеется α-актинин, а в М-линиях - М-белок.I-диск состоит только из тонких нитей,тогда как в зоне Н А-диска присутствуюттолько толстые нити. В других частях А-диска присутствуют нити обоих типов.
На поперечном срезе четко видно гексагональноеустройство миофибриллы, при которомкаждая тонкая нить соседствует с тремятолстыми, а каждая толстая нить окруженашестью тонкими (рис. 34.3). Взаимодействие толстых и тонких нитей осуществляется с помощью поперечных мостиков, которые представляют собой домены молекулмиозина.
Поперечные мостики, с регулярными интервалами выступающие натолстых нитях, перекрывают промежутокшириной 130 А между поверхностьютолстых и тонких нитей (рис. 34.4 и 34.5). Посуществу, именно взаимодействие миозиновых поперечных мостиков с единицамиактина в тонких нитях генерирует силусокращения.34.2. При мышечном сокращении происходитскольжение толстых и тонких нитейотносительно друг другаКогда мышца сокращается, степень ее укорочения может достигнуть 1/3 первоначальной длины.
С чем это связано? В 50-х годахдве группы исследователей независимо другот друга постулировали, исходя из данныхдифракции рентгеновских лучей, световойи электронной микроскопии, модель мы-Рис. 34.2.Электронная микрофотография продольного среза волокна скелетной мышцы. (Печатается с любезного разрешенияд-ра Hugh Huxley.)шечного сокращения, получившую названиемодель скользящих нитей.
Основные чертыэтоймодели(рис. 34.6),выдвинутойЭндрью Хаксли и Р. Нидергерке (AndrewHuxley, R. Niedergerke), а также Хью Хакслии Джейн Хенсон (Hugh Huxley, Jean Hanson),заключаются в следующем.1. Длина как толстых, так и тонких нитейв ходе мышечного сокращения не меняется.2. В то же время длина саркомера при сокращении уменьшается вследствие того, чтонити двух типов перекрываются в большейстепени, а именно в ходе сокращениятолстые и тонкие нити скользят относительно друг друга.3. Сила сокращения генерируется в результате активного движения нитей одноготипа вдоль прилегающих нитей другоготипа.В пользу этой модели свидетельствуютданные, полученные при измерении длиныА- и I-дисков, а также зоны Н в растянутой,покоящейся и сократившейся мышце(рис.
34.6). А-диск характеризуется постоян34. Мышечное сокращениеи подвижность клеток261Рис. 34.3.Электронограмма продольного среза миофибриллы скелетной мышцы. Под микрофотографией приведено схематическое изображение соответствующих поперечных срезов.(Печатается с любезного разрешения д-ра Hugh Huxley.)ной длиной, т. е. размер толстых нитей присокращении не меняется. Расстояние междуZ-пластинкой и началом ближайшей к нейзоны Н также постоянно; следовательно,и размер тонких нитей не меняется при сокращении. Однако зона Н и I-диск при сокращении становятся уже, поскольку в сократившемся волокне толстые и тонкиенити перекрываются в большей мере, чемв покоящейся мышце.34.3. Миозин образует толстые нити;он гидролизует АТР и связывает актинМиозин обладает тремя биологическиважными функциями.
Во-первых, при физиологических значениях ионной силы и рНмолекулы миозина в растворе спонтаннообразуют волокна. По существу, толстые262Часть V.Молекулярная физиологияРис. 34.4.Вид поперечных мостиков между толстыми и тонкими нитями под электронным микроскопом. (Печатается с любезного разрешения д-ра JohnHeuser.)Рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
