Ю.А. Овчинников - Биоорганическая химия (1128694), страница 97
Текст из файла (страница 97)
Предполвгаетс», что выключение» трам цидииового канала, т. е. переход в непро одещее состояние, сопрягкено с флуктуацией толщины ембрвны: нр увеличении толщины »имер «голова к пиюве днссоцинрует до мономер, а д ой вя спираль частично рвсплетветс». С зтн предпплогкенисм согласуется тот факт, что врем»:кнзн трам цндиновош канала монотонно увеличивается при уменье енин средней то»ишим мембра ы. Возмогкны» труктурные перестройки гр мицидинв А в мембране схематищюкн могут быть июбра кспм тзк: гр„„„„р, епе е бп с'н гс ', с г ) Шт. с сн сн сн Сн С ч с.'( ОС 35 г) нс н,н пю н (е вм )лнвв (р гтю) е л в Квк оказалось. такие антибиотики образуют в мембранах довольно селектмвные поры с радиусом Стокса .
Эйнштсйна порялка 0.4 нм. которые в илу своих размеров оказь каюте» проинцвеммми Вля коды, ногюв одноввлентиых металлов, некоторых «иноков и небольших нейтральных молег.ул. например глюкозы. Овласио модегм. выдвинутой А. Финкельшгейном и Р. Хольцем е (973 г„амфэте рнцнн В образует канал, состоящий иг двух стыкующихся нутрн мембраны полупо(к «ажлви из «оторых представляет собои агрешт нз черелуюцгнхс» молекул антибиотике и стернна (обычно арпжтерннв, имеющего Збнндргжснгруппу и при атоме С-9 боковую гв.'пь), ориентированных длинными осями своик молекул перпендикулярно пп еркности мембраны; размеры этик молекул и обычного мембраны и фссбюлипнда лецитина практически совпадают.
В обра зона«пи полупоры принимают участие й —. (б (обычно )О) молекул внтнбгю нкв, распола аюшикся так, что ндробешьные части (гид роксилы) ориеитиропаны внутрь поры в гндрофобные (пплненовые) части -. в сторону мембраны; полупоры собнраююя нв прзтнвопо лгжиых сторонак мембраны и стабилизируются нв поверхно.ти мембран полярными шло«кеми антибиотика, состоящими нз вар«- левиных группировок карбоксилвт-иона и протоиирован(юге по вминогруппе остатка свквра <микозамннв). а внутри мембрены— водородными связями мегкду ~млроксггльнымн г(упоен« прн атоме С.35 (рнс. 325).
При выяснении поведения грамицидиновык антибиотиков к мембране большую роль сыгршю мсслело вине его сннтепгческих а алогок в том числе коюлентно свизеннмк димеров и пронзвопнык, несушнк гарягкенные группы (В. Т. Иванов. Е. Вамбер и лр.); важный вклад был «иеген такгке на основе теоретических расчетов (А. Пюльман) н физико-химических измерений (В. ф. Быстров. В. Т. Иванов и др.). Следует отмеппь. что зн ерше«ни« Б Уоллес в (995 .
первый реитгеносгруктурныи анализ кристаллов грвмнци дина А позволил с)гелать вывод, что е избранных условиях, т. е. в мембране, антибиотик прелставляет со(ой днмер типа даойиои спирали и содержит во внутрен«си полости Лва «еренпсимых им иона. Среди антибиотиков-каналообраювателеи особмо внимания юслуживаюг некоторые полиеновые мвкролидм н превще всего амфотернпин В б изуеении меканнзма действия амфотернцнноам» каиалообра зов телек прнннмают актннное у астме лаборатории а Голландия (б де Круггфф) н СССР (Л ГС Ермнюкнн). Особую группу кнналообразоаат лен прелстаюяют собон анти бн тик аламет цн г 1 н родствениме соединена» (сузуквцнл. нь, антнамебнны, зме(имигюньг, трнкото сннм н др ), н саста» которыя вкодят гю агкн о.амн зомаслянон кислотм (Лгй) н фе н»вгони.
иола (Р)го() 6 кс г' к 6)»* Лналогнено амфотернцину н грамицндн у Л. адаме н г н обра зуе а ембрана серию гюн.проаолящик агрегатоя. Ч ло молекул влвметнцнва я вц» а е вар круст от 6 до 10 Л регаты менмоего размера проводят то. ько д о алеитные катионы. апомнва в з ом отноюенни аиа и. образцов и рами юднн м Л. В более «рупнмк агреп)так днвметр канала поста ает 1,5 п я л етс анноннвя роеоднмость.Хара тернойсноб нносп аламетнциноаойпр в д- 6 еккл) лкцлймзйь.дф-МЙ.,Ф бзтр(б)какй.-ой)йкре$;;АМ))%(ут-йад-Л)ьмуо )!.',б".,оХ.; "-: ' '„' ' ср к-дф-"дбй'.М-фЬ4%Ъ(С ° тйкмйк анку--лг(.
'-,*.;,,' '',, ': Л)у) 'йо)ц))вел(р ьдм" .; Уртур(гдкйфбйе Ь 'еойннр) ;дфркюнуку мости ««ласте» ее эа«исимос ь о прн о«генного электрического поля В отсутсг«ие пол» аламетигшн не образует ион провол ших форм, а по мере увеличенн» по енциала проваЛи ость молифицроваииых аламетицином мембра резко растет, т. е унелнч шетс» веро«и ост прей ванин канала «о»ключ«и ом состоянии В это от«плинии «ламезпцнн ыо ст рассматривать я ак простейша» моде ь ионных аналоя возбулимых мембран. Несмотря на болю ос число привлек«тельник гип тез, пока еще нет достаточных д ии к Лля окон жтельного суждения о молекул рнон структур ала зп ~инин го «анапа Согласно одной малелей такою канала, перв ачвл прелложснщй Р. Мюлшро л . служи яй рябо» и гипотсюй, сконцентрированные на поверкноспг мембраны молекулы а ам и~жги (а) поп цеистаием пояа ргю руюш» перпенлнкулнрно плес сти мембраны (б> и затегт образуют агрега ты.
функционирую«)ие н « ств канала (в), В осле»от ии появнлисг моле н. оно«анные иа деталь ом изу'енин конфор ационны особеншцтей а аметиц» «. В частности, было ус внояче«о (рис. 3)Ь), что в крист»лес а амепшн принимает «основ«он и-спирзльиую ко«формацию с нз о юм я рано~ с остатка Рю !4 и песк« ь о разупарнлоченнов С.конце ои частью (Р. Ф кс) На этом основании был« прелжпкена оцель, в.
» р вл цн бразует в мембране агре зты с утопленнои гишюфобнон ц-спирально« встык и выс у амшен пглрофилыюй С- он я й частью. Аг)мгвт, вв лу о«ион»ирише«. нос и карбонильны групп «а-спирали, имев «ыс «ии л польныи момент н смещэетс» при иклкмении элсктриче «о|о по я, лотши лаясь ло прпивэположнон сторон мембраны, «результат ч го «анап включаетс .
еб) тр "' оп Вес в правлополпбна лель Г. Юнш (рис. 327), суммируюшн» эш ент двух рассмотр н ы «ы пе мой«лен. В отсутст нс пали аламе нцин ссоциирует в мембр«не за счет электросгатнчвского «ш мопейстнн» аитипарал «лыю ар ентированиых -спиратьиьк Б оло е к е амбр у аглк, дан юе состоянке не является проводящим Пасла прк логкення ноля »остаточной вели нны мономеры, орнектлрак»нные протее пол», выкуплены перчарнентнровазъс». В результате растал кнвання одинаково напрвгщснных да»олен обргзуется пора лостаточко большого лнвметр». Характеристика отдельных биологических мембранных систем В кендой клетке сосредоточено многкестао фуккцнпнально дстерьгнннронавнмх мсмбранны» снстем нлн нк комгщсксов, выполвпющнх зала ю переработки н гмрслачн ннформацкн, генерацнн вверг»а, сннтсза щмнейгннх метаболнтав н т.
и. Сейчас могкно с лпстаточным пснованнем ут ермаке что такие системы прел ста»чают собой белкпмке ансвмблн, астре»нные стгюго праеапгровангю в лнпндный метр»ко мембраны к работающне «ак еднюм целое. Четкое структурное оп»сан»с этих слезем требует прщщечення самьп современных методов химии, физики к биологии н пака достнгнутп лнщь на отцельнык прнмерах. Х )зактар с о дс ь бно о еск» е бран мх с с е Р Цх С НЕ ЛЗР Пурпурная мембрана и бактериородопсин Хотя соль обычно убиюет бактерии н поэтому издавна исполь. зуется дд» «онсераировання пнгцевых продуктов. тем не менее некоторые бактерии выработали способность кгнть и средах с очень высокой коицентрациеи (до 4 М) поваренной соли. Такие мггкроорганизмы по учили название галофнльнык (т.
е. «любящик соы ); среди ник особую нз естиость приобреле культура На)ойасгег)нпз Ьа(оашп, облада ощая способностью преобразовывать энергию солнечного света. В (97! г. В. Стоккениус (США) и УЬ Остерзельт (ФРГ) выделили из клеток Н. Ьаюиню мембраны ин ейсивио пурпурного цвета, главным бснковым компонентом которых о азэлся хромопротеид, названный по е власии с белком зрительною аппарата млекопитающих бэктерио(юдопсином. В качеспц хромофорнои С ГС(ИЕЦГ Ь )В ЕР (гзт!).
Воо«с е е бр гтюп " "й группы этот и мбраннын белок аздсрлгит »каншин:куляриую смесь !3 г(нс. и полностью гр«нс-ретнналн. Липндная компонента пурпурной мембраны Н. Вв(ашою предок»гиена диас(мримм аналогом фосфатилилглицерофосфатв (уй,е !. сульфогликолнпндами (Зй";, !. карпе»на»лами и неполяриыми липин«ми. Оказалось,что вгалофильникмикроор а измак ба тсрнородопсии ь~п лняет рельс»стозаииснмпго прото»ногаи»осе».создаюшего градиент ноно» кодера»«; энгр~и этого градиента нспользуетс» леткой для синтеза АТР (рис. ЗВВ!.
Другими словами, фотосннтетичсскаа ма вина галофнльных бактерий прелсгаалена гкитато ню простой белковой системой, когпран выполняет уникальную функцию «бссхлорофильного фотосинтеза . Пургурнаи мембрана предсти«ласт собой естест»синий д»умер ный Шгсталл. Молекулы бактериорол псина оршнизоеаны» мембран»» нице тримеро», причем «»илий гример окрумен сетью лрупгмн так, что образуетс» пранилыа» гексагональная решетка <р .
згр!. Это обстпямл стао позволила применять орямие фиан сохне метод длн изучен»» третин»ой структуры бактсриородопсина » мембране. Комбинацн«й электронно-микроскопических и дифракционных методоа анализа был» опрелел на магекулярн»я струкур б а Вр ыср р ц,утн.
р ° как разрешение виутримембранных участков по ипепп дней цепи лсмти алп «еи лишь (,4 им. Полученная «арта элсктронион плотности поз»ил»л» «ыжлггть семь сею«енто» б«лкоаой молекулы. проннзь «аюшик «сю толшу мембраны е напр«минин. перпеииикуляриом е» плоскости. Р. Хсндсрсоиу удалось так»с устаноаи ь, что каждый сегмент молекуль бактериородопсина находится » конформ»Шгн и-спирали. Вы снение перв нои отру туры бектсрноролонсииэ быгю зеверегю практичес«и од о ременио и У 979 г.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
