Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Кашнер Д. -> "Жизнь микробов в экстремальных условиях" -> 156

Жизнь микробов в экстремальных условиях - Кашнер Д.

Кашнер Д. Жизнь микробов в экстремальных условиях — М.: Мир, 1981. — 521 c.
Скачать (прямая ссылка): jiznmikrobovvextrimusloviyah1981.djvu
Предыдущая << 1 .. 150 151 152 153 154 155 < 156 > 157 158 159 160 161 162 .. 267 >> Следующая

В отношении субъединичиой структуры обсуждаемых ферментов было показано (Buttlaire el al., 1972), что диссоциация синтетазы из С. cylindrosporum происходит при pH 5,3; фермент из С. thermoaceticum также диссоциирует при этом же pH (Ljungdahl, Sherod, 1976). Однако в отличие от мезофильного фермента субъединицы, полученные из фермента термофила, не могут реассоциировать (свидетельство того, что они менее стабильны, чем субъединицы из мезофильного фермента). Это довольно неожиданное наблюдение навело авторов на мысль о-том, что нативный тетрамерный фермент стабилизируется в результате взаимодействия пептидных цепей. При дальнейшем выяснении возможных причин термостабильности синтетазы из
С. thermoaceticum было исследовано действие окиси дейтерия на относительную термостабильность фермента из С. formicoaceti-cum и С. thermoaceticum (O’Brien et al., 1976). В связи с тем что
D2O, по-видимому, образует более прочные водородные связи, она должна усиливать в белках гидрофобные взаимодействия и ослаблять внутрибелковые водородные связи. На основании полученных результатов авторы пришли к вьйоду о том, что термофильный фермент стабилизируется гидрофобными взаимодействиями, но отметили, что необходимо провести новые эксперименты для подтверждения этих результатов.
Определенное значение, вероятно; имеет тот факт, что фермент из С. thermoaceticum в отличие от синтетазы из мезофиль-ных организмов не диссоциирует при удалении моновалентных катионов и что его субъединицы обнаруживают относительную нестабильность, препятствующую их реассоциации с образованием нативного фермента.
V, ЗАКЛЮЧЕНИЕ
При оценке механизмов, объясняющих возможность существования термофильных организмов, ранние предположения о небелковых стабилизирующих факторах и быстром ресинтезе макромолекул не заслуживают серьезного рассмотрения, так как данных, свидетельствующих в их пользу, либо совсем нет, либо они слишком неубедительны. Изучение многих выделенных из разных организмов термостабильных ферментов позволило также отклонить утверждение о том, что термофильные белки не могут находиться под аллостерическим контролем. Таким образом, представление о том, что термофильные ферменты, возможно, имеют негибкие молекулы и «приносят в жертву» контроль с помощью эффекторов ради термостабильности, кажется несостоятельным. Вряд ли есть сомнения в том, что стабильность мембраны играет важную роль в обеспечении термофильного способа существования, поэтому следует подчеркнуть необходимость дальнейшей работы в этой еще недостаточно изученной области.
В настоящее время еще рано оценивать роль термоадаптации и трансформации в общей системе механизмов термофилии. В конечном счете с помощью термоадаптации и (или) трансформации можно будет полностью охарактеризовать, например, фермент с варьирующими уровнями термостабильности из одного и того же вида микроорганизмов. Такая экспериментальная система должна быть способна к усилению незначительных структурных особенностей, обусловливающих повышенную термостабильность термофильных белков.
Предположение о том, что заряд внутриклеточных макромолекул служит функциональным механизмом термофилии у факультативного термофила В. coagulans KU, подтверждается наличием у этого организма термолабильной глицеральдегид-3-фосфат — дегидрогеназы. Остается выяснить, является ли такой
механизм общим для других факультативных термофилов. Возможно, что заряженная внутриклеточная среда также имеет важное значение для выживания облигатных и кальдоактивных термофилов благодаря тому, что она может стабилизировать некоторые ферменты, обнаруживающие более низкую термостабильность (измеренную in vitro) при оптимальной или максимальной температуре роста.
Среди различных гипотез, выдвинутых для объяснения способности термофильных микроорганизмов размножаться при высоких температурах, меньше всего сомнений вызывают те, в которых рассматривается способность кальдоактивных и облигатных термофилов синтезировать макромолекулы с достаточной внутренней молекулярной стабильностью, позволяющей этим микроорганизмам выдерживать усиленный тепловой стресс. Хотя внутренняя термостабильность термофильных белков выше, чем у их аналогов из мезофилов, выделенный белок часто не проявляет термостабильности при оптимальной температуре роста данного микроорганизма. Для обеспечения стабильности белков внутри клетки, по-видимому, нет необходимости в необычных факторах, поскольку природные клеточные компоненты, такие, как ионы металлов, субстраты, модификаторы и ионная сила, способствуют повышению термостабилыюсти. Однако при оценке внутренней термостабильности белков следует проявлять осторожность. Обычно стабильность белка определяют в таких опытах, которые показывают, что данный белок более устойчив к тепловой инактивации, чем его аналог из мезофила, но при этом не уделяют достаточного внимания оптимальной и максимальной температурам роста организма или другим компонентам системы. Кроме того, часто игнорируют причину (или причины) инактивации мезофильного белка. Если мезофильиый белок инактивировался в результате второстепенных, а не главных структурных изменений, то сравнение его структуры со структурой термофильного белка может привести к ошибочным выводам. Поэтому при изучении молекулярных механизмов термофилии необходима точная характеристика голо- и (или) апо-белка как из термофильного, так и из мезофильного источника.
Предыдущая << 1 .. 150 151 152 153 154 155 < 156 > 157 158 159 160 161 162 .. 267 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed