Osnovy_biokhimii_Nelson_i_Kokh_tom_1 (1123313), страница 192
Текст из файла (страница 192)
22. Кольцевая диаграмма спирали. Кольцевая диаграмма представляет собой двумерное изображение спирали при взгляде вдоль сс цеьп ральной оси (см. рис. 11-29, 6, а также рис. 4-4, г). Используйте предсшвленную ниже диаграмму для определения распределения амннокислотных остатков в спиральном участке со следующей последовательностью: — Ча! — Азр — Агй — 'тга) — РЬе — 5ег — Азп — Ча! — Сух — ТЬг— Ига — 1ец — Еуз — ТЬг — Ееп — бйп — Аар — 1.уз —.
Что можно сказать о свойствах поверхности этой спирали? Как зта спираль должна быть ориентирована в пространственной структуре интегрального мембранного белка? 23. Типы молекул в мембране Е. со!й Плазматическая мелтбрана Е. сой приблизительно на 75",4 по массе состоит из белка, а на 25?Б — из фосфолипидов. Сколько молекул мембранных липидов приходится на каждую молекулу мембранного белка? Примите среднюю молекулярную массу белка М„= 50 000, а среднюю массу фосфолипида М„= 750. Какой дополнительной информацией нужно обладать, чтобы оценить долю поверхности мембраны, покрытой липидамн? Биохимия в Интернете 24.
Топология мембранного белка. Рецептор гормона адрепалипа в клетках животных является интегральным мембрашп пи белком (М, = 64 000), который, как принято считать, имеет сел<э п1юнизывющпх мембрану областей. а) Покажите, что белок такого размера способен пересекать мембрану семь раз. б) Дана аминокислотная последовательность этого белка. Как вы предскажете, какие области белка образуют пропизыва<ощие мембрану <т<нрэли? в) Отправимся в банк данных по белкам (ту«ькгсзЬ.ог(1).
Используйтс РОВ- идентификатор 1ОЕР, чтобы найти страницу данных для части /4-адрс«ергичсского рецептора (олин из типов рецептора адреналин индюка. Используя /то1 для выяснения структуры, предскажите, где локализована эта часть рецептора: внутри мембраны или на мембранной поверхности. Объясните. г) Найдитеданныс для части другого рецептора — ацетилхолипового рецептора нейронов и миоцитов, используя Г'ОВ-идентификатор 1А11. Как и для (в), предскажите, где локализована эта часть рецептора, и объясните свой отве т. Если вы еще не пользовались РГ)В„сь<.
подробную информацию в доп. 4-4 (с. 193). Анализ экспериментальных данных 25. Жидкостно-мозаичная модель структуры биологической мембраны. На рис. 11-3 представлена общепринятая сегодня жидкостно- мозаичная модель структуры биологической мембраны. Эта модель в подробном виде была описана в обзорной статье С. Дж.
Зингера в 1971 <. Всего в статье бьии описаны три сугцествовавшис в то время модели мембраны: Анализ экспериментальных данных [5891 А. Модель Девсона — Даниелли — Робертсона. В 1971 г. она была наиболее популярна. В соответствии с этой моделью фосфо:пшиды образуют двойной слой. Белки располагаются на обеих поверхностях двойного слоя, прикрепляясь к нему посредством ионных взаимодействий между заряженными «головками» фосфолипидов и заряженными труппами белков. Важно, что в рамках этой модели внутри двойного слоя бслк<щ нет. Б. Модель Бенсона (модель липопротеиновых субъединиц). В данном случае белки считаются глобулярными, а мембрана представляет собой белково-липидную смесь.
Гидрофобные «хвосты» липидов вцедрятотся внутрь гидрофобных участков белков. «Головки» липидов направлены в сторону раствора. Двойного лнпидного слоя нет. В. Мозаичная модель мембраны из липидов и глобулярных белков. Эта модель изображена на рис. 11-3. Липиды образуют двойной слой, внутрь которого встроены белки, причем некоторые выходят за пределы двойного слоя, а некоторые пег. Белки удерживаются в двойном слое за счет гидрофобных взаимодействий между гидрофобными «хвостами» липндов и гидрофобпыми участками белков.
Изучите приведенные ниже данные и определите, насколько они соответствуют каждой модели структуры мембраны. Какая модель или какие модели подтверждаются, а какие нет? С какими оговорками можно принять представленные данные и их интерпретацию? Объясните свои рассуждения. а) Когда клетки фиксировали, окрашивали с помощью тетраоксида осмия и анализировали под электронным микроскопом, они выглядслн, как «железнодорожные пути»ч две темные линии, разделенные светлым промежутком (см. рис. 11-1). б) Толщина мел<бран клеток, фиксированных и окрап<епцых таким образом, составляла от 5 до 1590) Часть 1. 11.
Биологические мембрани и транспорт 9 нм. Толщина двойного фосфолипидного слоя без вкраплений белков составляла от 4 до 4,5 нм. Толщина одного монослоя белка равна -1 пм. в) Зингер писал: «Срелний аминокислотный состав мембранных белков неотличим от состава растворимых белков. В частности, значительную долю составляют гидрофобные остатки» (с. 165). г) Как было описано в задачах 1 и 2 данной главы, исследователи экстрагировали клеточные мембраны, выделяли липиды и сравнивали площадь монослоя липидов с площадью исходной клеточной мембраны.
Интерпретация результатов усложнялась обстоятельством, проиллюстрированным на графике в задаче 1: площадь монослоя зависит от того, какое лавление на него оказывают. При очень слабом давлении отношение площади монослоя к плошади клеточной мембраны составляло 2,0. При более высоком давлении, которос, как считалось, с большей вероятностью реализуется в клетке, это отношение было значительно меньше. д) Метод кругового дихроизма на основании изменений поляризации УФ-света позволяет сделать выводы о вторичной структуре белка (см. рис.
4-9). Метод показал, что в мелгбранных белках достаточно большое количество а-спиралей и мало р-слоев. Эти данные соответствуют тому факту, что большинство мембранных белков имеют глобулярнук) структуру с) Фосфолипаза С вЂ” фермент, который удаляет полярные головки (включая фосфатные группы) фосфолипидов. В некоторых работах сообщалось о том, что обработка интактных мембран фосфолипазой С приводила к удалению около 70% полярных головок без разрушения структуры «железнодорожных рельсов». ж) Зингер описал одно исследование, в котором «гликоггротегин с молекулярной массой 31000 в мембранах красных кровяных клеток человека расщепляли трипсином до образования растворимых гликопептидов с молекулярной массой окозо 10 000, при этом оставшаяся часть гликопротеина была достаточно гидрофобной» (с.
199). Обработка трипсином не вызывала больших изменений в структуре мембран, которые оставались целыми. В обзоре Зингера рассматривались и другие работы на зту тему, Однако имевшиеся в 1971 г. данные не указывали однозначно па справедливость модели В. Эта модель стала общепринятой лишь позднее, когда появились дополнительные данные исследований.
Литература 51пкег, 5,1. (1971) ТЬе то!еси!ат огдап!еаггоп о! Ь!о!оа!еа! тетЬгапек Ьг Ягпгыпге апг! !Бпгдоп о( Вв!оа!еа! МетЬт- пее (Ко~1г!1«14, 1..1., ег).), рр. 145 — 222, Асадетгс Ргекк 1пс., Хеъ 'гог)г, огда около 25 лет тому назад я впервые приступил к изучению действия рмонов, среди биологов было широко распространено убеждение, ч йствие гормонов бессмысленно изучать вне организованной влета ой структуры.
Однако поразмыслив об истории биохимии, мне впали альной показалась возможность тога, что гормоны могут действова амолекулярном уровне. Эрл Уилбур Сазерленд Нобелевская лекция, тй Биосигнализация 12.1. Общие свойства систем передачи сигналов 591 12.2. Рецепторы, сопряженные с 6-белком, и вторичные мессенджеры 596 12.3. Рецепторные ферменты 619 12.г>. Рецепторные гуанилатциклазы, с6ИР и протеинкиназа 6 627 12.5. Мультивалентные адаптерные белки и мембранные рафты 629 12.6. Регулируемые ионные каналы 633 12.7. Интегрины: двунаправленные рецепторы, ответственные за клеточную адгезию бб1 12.8. Регуляция транскрипции стероидными гормонами бй3 12.9.
Сигнализация у микроорганизмов и растений 664 12.1О. Сенсорная передача сигнала в процессах зрения, обоняния и вкуса 65О 12.11. Регуляция клеточного цикла протеин киназами ббо 12.12. Онкогены, гены опухолевых супрессоров и программируемая гибель клетки 666 с пособность клеток получать сигналы из пространства, находящегося за пределами плззматической мембраны, и отвечать на них является основополагающей для жизни.
Бактериальные клетки получают постоянный входной сигнал от мембранных белков, работаю>цих как рецепторы информации об окружающей среде, определяя там рП. осмотическую силу, наличие пи>ци, кислорода и света, а также присутствие отравляккцих химических ве>цеста, организмов-хищников или конкурентов в добыче пищи. Зги сигналы вызьпыют соответствующие ответы, такие как движение в направлении пищи или прочь от токсических веществ илн образование покоящихся спор в лишенной питания среде. В многоклеточных ор>анизмах клетки, выполпякнцие разные функции, обл>ениваются множсствол> сигналов. Кчстки растений отвечают на ростовые гормоны и на интенсивность солнечного света.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
