Жизнь микробов в экстремальных условиях - Кашнер Д.
Скачать (прямая ссылка):
Два белка бОБ-субчастицы (HL20 и HL21) отличались высоким содержанием аланина, а также высокой кислотностью. Эксперименты с клетками, выращенными при различных температурах, наводят на мысль, что белок HL21 представляет собой продукт распада белка HL20 (Str0m et al., 1975b). Эти белки весьма сходны химически с белками L7—L12 Е. coli и белками «А» В. stearothermophilus, найденными в бОБ-субчастицах рибосом этих бактерий и участвующими, как полагают, в транслокации полипептида (Str^m et al., 1975b; Visentin et al., 1974). В этих белках, полученных из экстремальных галофилов и из мезофи-лов, обнаружены некоторые участки с гомологичной последовательностью аминокислот (Oda et al., 1974; Str0m et al., 1975b).
Более поздняя работа (Matheson et al., личное сообщение), в которой проведено сравнение белков L7—L12 двух умеренно га-лофильных бактерий (V. cosiicola и неидентифицированного га-лофила), позволяет предположить, что умеренные галофи-лы находятся в гораздо более близком родстве друг с другом ис?. coli, чем с экстремальными галофилами, если судить по числу мутаций, необходимых для превращения одного белка в другой. Действительно, вполне возможно, что белки «А» Н. cutirubrum гораздо теснее связаны с соответствующими белками рибосом некоторых эукариот, чем с какими-либо из выполняющих соответствующие функции известных белков рибосом прокариот (Matheson, личное сообщение).
Г. МЕХАНИЗМЫ ДЕЙСТВИЯ СОЛЕЙ НА ФЕРМЕНТЫ И ДРУГИЕ СОЛЕЗАВИСИМЫЕ БЕЛКИ ЭКСТРЕМАЛЬНО ГАЛОФИЛЬНЫХ БАКТЕРИЙ
Подробные сведения о влиянии солей на конформацию белков можно найти в обзоре Лани (Lanyi, 1974а). Наши представления о химических свойствах ферментов экстремальных галофилов в значительной мере основаны на анализе неферментных белков. До гомогенного состояния очищено лишь очень небольшое число ферментов экстремальных (или других) галофилов. Во многих методах очистки белков используется разделение заряженных молекул посредством колоночной хроматографии; между тем электрические заряды эффективно блокируются высокими концентрациями солей, применяемых для стабилизации большинства ферментов экстремальных галофилов. Аминокислотный анализ, по-видимому, можно использовать лишь при исследовании ДНК-зависимой и РНК-завнсимой РНК-полимераз Я. cuti-rubrum (Lois, Fitt, 1972a—с).
Мы знаем, что в целом белки экстремальных галофилов являются сильно кислыми. Это было показано для суммарных цитоплазматических белков нескольких экстремально галофильных бактерий, для белков оболочки других экстремальных галофилов и для рибосомных белков Я. cutirubrиш (табл. 8.5). Был также определен аминокислотный состав белка газовых вакуолей и белка «пурпурной мембраны» Я. halobium. Ни один из этих белков не обнаруживает заметной зависимости от присутствия солей. Фактически выделение пурпурной мембраны основано на том, что она устойчива в условиях низкой ионной силы, когда распадается большинство других клеточных структур. Создается впечатление, что все белки галофильных бактерий, за исключением двух указанных выше, имеют значительно более высокую кислотность (измеряемую по разнице между числом кислых и основных аминокислот), чем соответствующие белки негалофиль-иых бактерий.
Лани (Lanyi, 1974а) отметил, что во всех этих исследованиях содержание амидов либо совсем не определялось, либо оценивалось косвенно по выделению NH3. Сам он показал, что по крайней мере 80% общего количества кислых групп в оболочках Я. cutirubr иш находилось в свободном состоянии, а не в амидной форме. Такие определения, по-видимому, необходимы для точной оценки кислотности галофильных белков.
Поскольку об общей кислотности белков экстремальных галофилов было известно уже в течение ряда лет, обычно считали, что в ферментах также преобладают кислые группы и соли действуют на эти ферменты таким же образом, как и на другие
Таблица 8.5
Свойства аминокислот в белках экстремально галофильных и негалофильных бактерий1
Аминокислоты, Отношение
МОЛ.'. %,
Анализируемый Бактерия кислые • основные избыток числа поляр
материал 1 кислых ных аминокис
лот к числу
неполярных2•
! .
Цитоплазматические Halobacterium. 26,8 9,7 17,1 1,089
белки salinarium
Halococcus No 24 27,8 9,9 17,9 1,107
Pseudomonas flu 20,9 13,8 7,1 0,953
orescens
Sarcina lutea 21,2 12,6 8,6. 0,917
Рибосомы, 70S H.' cutirubrum 26,6 13,1 13,5 1,321
