Трансформированная клетка - Эш Б.Б.
Скачать (прямая ссылка):
триклеточное pH, обходя предшествующие процессы в последовательности активации (Winkler, Graigner, 1978). Активация аммонием приводит к синтезу белка и ДНК, конденсации хромосом и в некоторых условиях — к делению клетки. Эти процессы прямо или косвенно индуцированы изменениями внутриклеточного pH.
В яйцах, активированных оплодотворением, повышение внутриклеточного pH сочетается с понижением pH окружающей морской воды (Runnstrom, 1933). Aketa (1957) предположил, что эта так называемая кислота оплодотворения представляет собой лактат. В другой работе этого не удалось установить (Rothschild, 1958), в результате чего было высказано предположение, что «кислотой оплодотворения» являются неорганический фосфат (Aketa, 1963) или простыв изменения поверхностного заряда яиц (Mehl, Swann, 1961). Наиболее свежее сообщение предполагает, что такая кислота представляет собой протоны на основании наблюдения за стохиометрическим обменом протонных эквивалентов Na+, проходящим через плазматическую мембрану, и эффекта предупреждения выделения кислоты амилоридом (Johnson et al., 1976). Недавно мы наблюдали, что при оплодотворении из яиц выделяется большое количество С02 (Gillies, Deamer, 1981). В целом на 1 мл объема яиц выделяется примерно 4 мкмоль С02, что в полной мере объясняет подкисление окружающей среды. С02 не является продуктом декарбоксилирования, но в неоплодотворенных яйцах содержится в виде неорганического комплекса. Это доказано тем, что определено различие содержания ислото-лабильного С02 в экстрактах оплодотворенных и неоплодотворенных яиц (в 4 мкмоль) при сжигании яиц при 450 °С в течение 8 ч (табл. 2). Как установлено с помощью рентгеновской дифрак-тометрии золы, сжигание полностью окисляет органические компоненты. Изучение ощелачивания внутриклеточного pH в результате
23 5-1329
337
выделения неорганического карбоната является интересным направлением и должно быть как можно более полно исследовано в яйцах морских ежей и других системах.
11.7.4. Внутриклеточное pH и Са2+ во время последовательности активации
В последовательности активации внутриклеточный Са2+ выделяется из неизвестного источника примерно в то же самое время, что и неорганический карбонат. Как упоминалось выше, по-видимому, процессы выделения Са2+ и карбоната интимно связаны, поскольку пока что не существует методики, способной разделить эти процессы. Косвенные данные указывают на то, что кальций и карбонат хранятся в клетке и выделяются вместе в виде СаС03. Появление внутриклеточного СаС03 было обнаружено в других системах (Ран-tard,-1970), его наблюдали в неоплодотворенных яйцах морских ежей с помощью рентгеновской диффракционной и плоскополяризацион-ной световой микроскопии. Результатом солюбилизации СаС03 является, по-видимому, резкое повышение внутриклеточного pH и Са2+.
Резкое повышение значений внутриклеточного pH и Са2+ также наблюдали во время клеточного цикла у Tetrahymena. Значения варьировали в зависимости от митотического индекса в культуре. Сейчас проводится работа по установлению и определению содержания неорганического карбоната во время активации яиц морских ежей и клеточного цикла Tetrahymena.
11.7.5. Внутриклеточное pH и метаболизм в яйцах морских ежей
Аммиак активирует неоплодотворенные яйца морских ежей путем искусственного повышения внутриклеточного pH. Как установлено ранее, повышение pH* может быть ответственно за повышение интенсивности гликолиза после оплодотворения, хотя прямой взаимосвязи пока еще не было обнаружено. Интересно, что угнетение гликолиза йодацетамидом в яйцах морских ежей, так же как и в фи-бробластах и лимфоцитах, предупреждает их активацию (Aketa, 1957). Однако добавление аммиака стимулирует не только гликолиз, но и многие другие метаболические процессы в яйцах морских ежей. Анализ процессов, интенсивность которых повышается под влиянием аммиака, показывает, какие из них, по крайней мере, частично контролируются pHt (Epel, 1978). Этот подход впервые использовали Steinhardt и. Mazia (1973), наблюдавшие, что активация аммиаком приводит к повышению проводимости К+ и синтезу ДНК. Такая активация не вызывает резкого повышения потребления кислорода, наблюдаемого после оплодотворения, но повышает уровень синтеза белка (Epel et al., 1974), конденсации хромосом (Mazia, 1974; Mazia, Ruby, 1974) и полиаденилирования иРНК (Wilt, Mazia, 1974)., Эффект аммиака зависит от его концентрации: для повышения синтеза белка достаточно небольшое количество аммиа-
338
ка, для конденсации хромосом необходима высокая его концентрация (Epel et al., 1974).
Указанные изменения обмена в результате активации аммиаком происходят независимо. Повышение проводимости К+ не связано с синтезом белков или ДНК (Epel et al., 1974), а синтез белков не является необходимым для начала синтеза ДНК (Black et al., 1967). Недавно было установлено, что повышение проводимости К+ уникально чувствительно к изменениям внутриклеточного pH. Кроме того, in vitro был обнаружен четкий профиль оптимального pH для синтеза белков (Grainger et al., 1979). Характер этих данных предполагает присутствие интермедиата. Brandis и Raff (1979) недавно установили, что активация аммиаком повышает интенсивность тотального белкового синтеза, но не снижает рибосома л ьного транзитного времени, как это наблюдается при оплодотворении. Изменение pH демаскирует ранее не транскрибированную иРНК, возможно, путем полиаденилирования.
