Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 383
Текст из файла (страница 383)
Однако ориентированные по-своему микротрубочки, находящиеся внутри клетки, могут изменять направление движения розеток: они способны препятствовать их движению (рис. 19.82) подобно тому, как берега канала направляют движение воды по руслу. С этой точки зрения синтез целлюлозы возможен независимо от наличия микротрубочек; однако этот процесс ограничивается в пространстве, если имеются микротрубочки, определяющие микроскопические участки мембраны, где разрешено движение ферментного комплекса.
Таким образом, растительные клетки могут изменять направление своего растяжения, резко меняя ориентацию кортикальных микротрубочек. Поскольку 297.',К®~очнйяствнка растений.: .2801: дистапьные концы цеппюпозных микрофибрилл встраиваются в существующую клеточную стенку плазматическая мембрана нтаэного микротрубочки, прикрепленные к ппазматической мембране 0,1 мкм а) Рис. 19.82.
Одна иэ моделей, объясняющих, как направление кортикальнык микротрубочек может определять ориентацию вновь синтезируемык целлюлозных микрофибрилл. а) Большие комплексы целлюлозосинтазы — интегральные мембранные белки, непрерывно синтезирующие целлюлозные микрофибриллы на внешней поверхности плазматической мембраны. Дистальные концы жестких микрофибрилл встраиваются в текстуру клеточной стенки, а проксимальный конец удлиняется, толкая клеточная синтазный комплекс в плоскости мембраны. Поскольку кортикальные микрструбочки, прикрепленные к мембране, ограничиваютдвижение комплекса узкими уча стшми мембраны, ориентация этих микро- трубочек (если они есть) определяет направление, в котором закладываются новые микрофибриллы.
б и е) Две электронные микрофотографии, показывающие прочную связь кортикальных микротрубочек с мембраной: поперечный (6) и продольный (е) срезы микротрубочек. На обеих фотографиях различим по- в) сгоянный зазор шириной около 20 им между мембраной и микротрубочками, молекулы, прикрепляющие микротрубочки к мембране, не видны. (б и в: с любезного разрешения микротрубочки 1 -1 100 нм Апг(геш 5ьэеце(гп.] тов могут также влиять на выработку нового материала кчеточной стенки в опреде. ленных точках клеточной поверхности, приводя к сложной форме, характерной для многих дифференцированных растительных клеток, таких как трихомы лисга и зпидермальные клетки, показанные на рис. (9.77. Кчетки растений, неспособных к выработке кортикальной актиновой сети, например, мутантов по Агр2,,'3, теряют свою характерную форму, см.
рис. (б.35. а) БАЗОЛАТЕРАЛЬНАЯ ДОБАВКА б) АПИКАЛЬНАЙ ДОБАВКА 10,00а 6' вааа Ф п по о и в е Васа х к л в в Й 4000 Й а 2000 ОВ 0 8 16 24 32 40 48 часы 0 8 16 24 32 40 48 часы Рис. О?9.?. Влияние токсина из С(омпдюгп на барьерную функцию клеток МОСК (к задаче 19Л). Токсин вводили со стороны базолате ральной поверхности зпителиальною пласта (о) и с апи кап ь ной стороны (б). При постоянном напряжении чем больше сопротивление (в ом . оит), тем меньше электрический ток, текущий с одной стороны пласта на другую.
19.7. Бактерия С!оз(гй1(пт рет~ттьдеттз, отравляющая пигцевые продукты, выра. батывает токсин, связывающийся с представителями белкового семейства клаудинов, являющимися основными компонентами плотных контактов. С конец связанного с клаудином токсина позволяет )х).концевому участку внедряться в мембрану со седней клетки и делать в ней отверстия, что убивает эту клетку. Та часть токсина, которая связывается с клаудином, является ценным реагентом, использутощимся для исследования свойств плотных контактов.
Обычно для этого используются клетки МВСК, поскольку они образуют интактный эпителнальный слой, практически не пропускающий вещества в трансзпителиальном направлении. Ктетки М))СК вы рабатывают два клаудина: клаудии 1, не связывающийся с токсином, н клаудии 4, способный к этому. Если интактный эпителиальньй пласт клеток МВСК инкубировать с С концевым фрагментом токсина, то клаудии 4 исчезает — он не обнаруживается в клетках уже через 24 часа. В отсутствие клаудина 4 клетки остаются здоровыми, а эпителиальный пласт выглядит интактным. Среднее количество цепочек в плотных контактах, соединяющих клетки, уменьптается с четырех до двух в течение 24 часов, а сами цепочки становятся не столь разветвленными. Функциональная проверка целост ности плотных контактов показывает, что проницаемость в присутствии токсина сильно уменьшается, однако герметичность можно восстановить, смыв токсин с препарата (рнс.
О19.2, а). Любопытно, что эти эффекты наблюдают только в том случае, когда токсин добавлен с базолатеральной стороны пласта; при его добавке с апикальной стороны он не оказывает никакого влияния (рис. ()19.2, б). А. Каким образом двум цепочкам плотных контактов удается остаться, не смотря на полное исчезновение клаудина 4? Б. Как Вы думаете, почему фрагмент токсина заставляет цепочки плотных контактов исчезать? В.
Как Вы объясните то, что токсин действует при добавлении его с база латеральной стороны гиштелиального пласта, но не оказывает никакого влияния, будучи добавлен с апикальной стороны? 1844, чвсзъ5«11йетйм«в'кс(йувксте'ихсойокуг!иостм: 19.8. Приписать конкретную функцию тому или иному компоненту базальиой мембраны непросто, так как вся эта струк~ура представляет собой сложный композит, имеющий как механические свойства, так и сигнальные функции.
Например, иидогеи образует перекрестную сшивку двух главных компонентов базальной мембраны: он связывается с у1. цепью ламииииа и с коллагеиом 1 уг типа. Однако, что удивительно, мыши, гомозиготиые по нокаутированному гену нидогеиа 1, рождаются абсолютно здоровыми, без каких либо дефектов в феиотипе. Ат!алогичио мыши, гомозиготиые по нокаутированному гену иидогеиа-2, также оказываются совершенно здоровыми. Однако мыши, гомозиготиые по мутантному гену ламииииа 71, в котором отсутствует лишь сайт связывания иидогена, умирают при рождении от серьезных нарушений развития легких и почек. Считают, что затронутая мутацией часть 71 цепи ламииииа ие выполняет иной функции кроме связывания иидогеиа и не влияет ни иа структуру ламииииа, ии на его способность встраиваться в базальпую мембрану.
Результаты генетических экспериментов суммированы в таблгще 1)19.1. Как бы Вы объяснили эти наблюдения? Как Вы думаете, какой феиотип будет иметь мышь, гомозиготиая по нокаутированным генам обоих нидогецов? Таблица (219.1. Фенотипы мышей с нарушениями компонентов базальной мембраны (к задаче 19 Я) нидгнен'-1 нидоген-2 ламининзу1 ламинин-у1 нокаут гена (-/-) нокаут гена (-/-) делеция сайта связывания нидогена (+/-) делеция сайта связывания нидогена [-/-) нет нет мертворождение внекпеточная плазматическая цитоплазыатическая часть мембрана часть тэз ! бз — „',, " ~'-"~~мт ьтт та, кквг — 000 и ,-"" х: пЦЬ вЂ” — -'ю' "Г',,„-'.Уг,луг""„:) 1!КЧСГГК. ННР " 000М ! Рис. Ц193. Ске магическое представление ннтегри на а! ! Ь()3 (к задаче 19.
10). Красным выделены остатки 0723 и Я995. (Из Р. Е. Н цбьее е1 а!., 1 Вю(, Свет. 271: 6571-6574, 1996. С РазРешения Агпегкап 5ос)етУ (ог В!осьегп!зтгу апг( Вяо!есц!аг В!о(обу.) 19.9. Обдумайте следующее высказывание: «Базальиая мембрана мышечных волокон выступает в роли молекулярной доски объявлений: прилегающие клетки могут публиковать на ней свои сообщения, которые принимают к сведению диф фереицирующиеся и фуцкциоцируюп1ие клетки, находящиеся по другую сторону базальной мембраны ь.
19.10. Сродство игпегрииов к компонегпам матрикса изменяется в зависи мости от конформации их цгпоплазматических доменов; этот процесс известен как передача сипгала изнутри наружу. Предположим, Вам удалось идецтифи цировать в цитоплазматических доменах иитегрииа аП)э()3 ключевой участок, необходимый для осуществления такой передачи сигнала (рис. (,~19.3). Замена либо О?23 в () цепи, либо К995 в а цепи иа алании ведет к тому, что интегрии Литература 1845 с большой вероятностью самопроизвольно активируется даже в тех условиях, при которых цепи дикого типа остаются неактивными.
Ваш научный руководитель предлагает Вам заменить аспартат в 9-цепи на аргинин (Р72ЗК), а аргинин в оцепи — на аспартат (К995Р). Вы сравниваете три полученные оцепи (К995, К995А и К995Р) с тремя 1)-цепями (Р723, Р723А и Р723К) и обнаруживаете, что все пары с большой вероятностью самоактивируются, за исключением пары Р723-К995 (дикий тип) и Р273К-К995Р, для которых вероятность спонтанной активации мала. Используя эти результаты, предположите, за счет чего интегрин аПЬ1)3 удерживается в неактивном состоянии. 19.11.
Карбоксиметил-Сефадекс представляет собой отрицательно заряженный перекрестно сшитый декстран, широко используемый для очистки белков. Он поставляется в виде сухих гранул, которые чрезвычайно сильно разбухают в воде. Вы приготовили колонку с разбухшим гелем. Затем начали уравновешивать колонку буфером, содержащим 50 мМ Ь)аС! при нейтральном рН, и, к своей досаде, обнаружили, что гель стал интенсивно уменьшаться в объеме, Почему же Сефадекс столь сильно набухает в воде? И почему разбухший гель столь сильно сжимается при добавлении раствора соли? 19.12. При температуре тела ).-аспартат в белках с измеримой скоростью переходит в Р-аспартат.
Большинство белков тела имеют очень низкий, если вообгце заметный, уровень Р-аспартата. Однако в эластине содержание Р-аспартата необычайно высоко. Более того, количество Р-аспартата в этом белке увеличивается прямо пропорционально возрасту человека. Как Вы думаете, почему большинство белков содержат мало Р аспартата, а в эластине содержание этой формы велико и к тому же зависит от возраста? 19.13.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
