Трансформированная клетка - Эш Б.Б.
Скачать (прямая ссылка):
Гликолипиды, класс мембранных липидов, которые ковалентно связаны с углеводами, представляют менее чем 1 % общих липидов клетки и плазматической мембраШл (Wallach, 1975). Ганглиозиды, состоящие из нейтральных сахаров и сиаловых кислот, функционируют как рецепторы для токсинов, сайты, связывающие пептидные гормоны, лимфокины и интерферон, и как антигенные детерминанты (Der, Stanbridge, 1978). Полисиалоганглиозиды отличаются от моносиало-ганглиозидов и нейтральных гликосфинголипидов их взаимодействием с фосфолипидными бислоями (Maggio, Cumar, 1978). Ди-и трисиалоганглиозиды снижают среднюю молекулярную поверхность и поверхностный потенциал фосфолипидных молекул, когда они находятся в высоком молекулярном отношении к фосфолипидам и индуцируют плавление мембран в присутствии кальция. Холестерин — основной стерин в мембранах клеток животных. Находится главным образом в неэтерифицированной форме, хотя наибольшее количество эфиров холестерина обнаружено в микросомальных и других внутриклеточных мембранах (Sabine, 1977). Молярное отношение холестерин : полярные липиды варьирует в различных клеточных мембранах. В плазматических мембранах его значение наибольшее и достигает приблизительно 1, тогда как в митохондриальных мембранах — наименьшее^ около 0,1 (Quinn, 1976; Sabine, 1977; Wal-
72
lach, 1975). Результаты исследования, проведенного на модельных липидных бислоях и естественных мембранах, показали, что холестерин может необычно располагаться в бислое (Darke et al., 1972; de Kruyff et al., 1974; Phillips, Finer, 1974). Холестерин ограничивает молекулярное движение жирнокислотных цепей в жидкокристаллическом состоянии бислоя, взаимодействует с цепями, упаковывая их, переводит бислой в состояние геля и уменьшает кооперативность фазового перехода из геля в жидкокристаллическое состояние в смесях фосфолипиды / холестерин (Oldfield, Chapman, 1972). Модификация уровня холестерина значительно изменяет проницаемость модельных липидных бислоев для ионов и небольших молекул и влияет на активность мембраносвязанных ферментов (Wallach, 1975; Kimelberg, 1977). Аномальный уровень клеточного холестерина обнаружен при атеросклерозе, разрушении эритроцитов, опухолях (Papahadjopoulos, 1974; Cooper, 1977; Sabine, 1977).
3.1.2. Белки
Мембранные белки очень разнообразны структурно и функционально. Они выполняют каталитические и транспортные функции, являются медиаторами лиганд-рецепторных взаимодействий и участвуют в иммунологических процессах. По своему белковому составу мембраны различаются как качественно, так и количественно. Некоторые мембраны содержат сотни белков (Guidotti, 1972; Quinn, 1976; DePierre, Ernster, 1977). Наборы ферментов клеточных мембран отличаются, и это используется для идентификации изолированных субклеточных мембранных фракций и органелл. Предположение, что белки, которыми особенпо богаты клеточные мембраны, связаны только с этими мембранами, не обоснованно. Следует обратить внимание на использование ферментативных маркеров как единственного критерия для идентификации неизвестных мембранных фракций (DePierre, Ernster, 1977; Evans, 1978; Morze et al., 1979).
Мембранные белки связаны иековалентно с мембранным матриксом. Силы этих связей варьируют от слабых к сильным. Белки, чьи взаимодействия с мембранами преимущественно электростатические, или полярные, легко экстрагируются растворами с высокой ионной силой и с помощью хелатирующих ионы агентов. Они получили название периферических белков. Белки, встроенные в бислой, чьи взаимодействия стабилизированы главным образом Лондон — ван-дер-ваальсовыми и гидрофобными силами, экстрагируются из мембран с трудом и требуют применения детергентов, хаотропных агентов или органических растворителей. Эти стойкие белки обозначаются как «интегральные» мембранные белки (Capaldi, Vanderkooi, 1972; Singer, Nicolson, 1972). Трансмембраниые белки объединяют бислой и могут взаимодействовать с молекулами, расположенными на внутренней и наружной поверхностях мембран. Трансмембранные звенья поверхностных рецепторов с периферическими компонентами, внутренней и наружной поверхностями мембран и со структурами цитоскелета могут функционировать в стабилизированных или перерас-
73
пределяющихся поверхностных гликопротеидах (Nicolson et al., 1977).
Амфипатические характеристики мембранных белков могут быть обусловлены в одних случаях наличием линейных последовательностей гидрофобных аминокислот в первичной полипептидной структуре, а в других — конформационных перераспределений полярных и неполярных остатков внутри мембран (Wallach et al., 1975).
Многие интегральные мембранные белки ковалентно присоединены к углеводам. Число и длина прикрепленных олигосахаридных цепей варьируют и частично определяются их способностью связываться с аминокислотами (аспарагином, серином, треонином), последовательностью аминокислот в акцептирующей области и соответствующей конформацией углеводных цепей, в частности конформаг цией |}-цепей (Spiri, 1973; Marshall, 1974; 1979; Aubert et al., 1976; Beeley, 1977; Kronquist, Lenarr, 1978). Олигосахаридные цепи могут существовать во множестве изометрических форм, зависящих от числа различных сахаров, их оптической конфигурации (а и Р) и специфических цепей, связывающих индивидуальные остатки сахаров. Наиболее часто в гликопротеидах встречаются такие сахара, как L-фукоза, D-манноза, О-галактоза, Л^-ацетшьР-глюкозамшт, 1^-ацетил-В-галактозамин, редко D-глюкоза и сиаловые кислоты. Установлено, что трисахариды, содержащие только три различных типа сахаров, могут существовать в более чем в 1000 изомерических формах (Clamp, 1974). Известен состав олигосахаридных последовательностей гликопротеидов мембран, которые содержат в среднем семь углеводных остатков на цепь (Wallach, 1975; Walborg, 1978).
