Энергетика биологических мембран - Скулачев В.П.
ISBN 5-02-004027-4
Скачать (прямая ссылка):
3.4. Дыхательная цепь
115
и модельных соединений именно гистидины служат аксиальными лигандами гема.
Расстояние между центрами гемов в рассматриваемой модели оценивается в 2 нм, что согласуется с данными биоэнергетических опытов. Однако следует иметь в виду, что цитохром Ъ еще недостаточно исследован, чтобы принять рассматриваемую схему как экспериментально доказанную. Так, «девятиколонная модель» на рис. 43, а не учитывает взаимодействия цитохрома Ъ с другими компонентами комплекса bcv которые могли бы образовать, например, гидрофобный чехол вокруг некоторых из гидрофильных участков цитохрома Ь, изменив тем самым расположение отдельных сегментов полипептидной цепи относительно мембраны. Поэтому картина, изображенная на рис. 43, а, должна рассматриваться как одна из возможных рабочих гипотез.
FeSm — белок (другие названия: фактор Слейтера; фактор, чувствительный к британскому антильюизиту (БАЛ), фактор окисления, белок Риске) содержит один двужелезный FeS-кластер.
Первичная структура апобелка была недавно выяснена Хар-нишем и соавт. [682], изучавшими нуклеотидную последовательность митохондриальной ДНК нейроспоры. Полипептид FeSm массой 21,5 кДа состоит из 199 аминокислот (рис. 44, а). Он имеет сравнительно небольшую N-концевую гидрофильную часть (29 остатков), гидрофобную часть из 25 остатков (а-спиральная колонна?), за которой следует довольно гидрофильный домен (145 аминокислот).
Белок, как известно, синтезируется в цитоплазме в виде более длинного предшественника, затем переносится в митохондрии и там укорачивается на 32 аминокислоты. Среди этих дополнительных аминокислот оказалось четыре положительно заряженных (аргинины), ни одной отрицательно заряженной и 11 аланинов, некоторые из которых следуют один за другим.
FeSin-кластер образован двумя ионами железа, двумя ионами сульфида (S2-) и четырьмя цистеиновыми остатками. Поскольку в белке всего четыре цистеина (в положениях 142, 147, 161 и 163 от N-конца зрелого полипептида), то представляется очевидным, с какой именно частью белка связан железосерный центр [682].
К сожалению, трехмерная структура FeSm-белка неизвестна. Однако профиль полярности (рис. 44, б) и некоторые другие косвенные данные [932] указывают на реалистичность модели, приведенной на рис. 44, в. По этой схеме короткий N-концевой гидрофильный участок высунут в матрикс, а следующий за ним единственный гидрофобный тяж пронизывает мембрану. Что касается крупного С-концевого домена, то он обращен в межмембранное пространство. В этом домене есть более гидрофобная часть, где локализован FeS-кластер. Вблизи кластера находятся три остатка гистидина. Они могли бы участвовать в переносе протонов, один
a I- СО CGAAAC?T СССДАГГАЛССТ ГССС CCAGAAAAAC СТ CASTCC СТ 6АТТ ТТ G'CCCT tGt СБ
I
61-120 TCTCGACCGCATTACGCAGCCGTCAATTCCGTCTTCGG AACACCGCCCACGTCCACCGTC
121- 180 CTCCCGCGACTCCGAAAGAACAGAACCTCGCTCGATCTCCCCGCTCTCGCAACCCCCTCT
MET ALA PRO VAL SER ILE
181- 240 CTCCGCTCCGACCTCTGTCCACGCGAGTAATTCTACCGA С A С A ATGGCGCCCGTCTCG'AT
10 20 VAL SER ARG ALA ALA MET ARG ALA ALA ALA ALA PRO ALA ARG ALA VAL ARG ALA LEU THR
241- 300 CGTTTCCCGCGCCGCCATGCGCGCCGCTGCCGCCCCCGCCCGGGCCGTTCGCGCTCTCAC 30 * 40
THR SER THR ALA LEU GLN GLY SER SER SER SER THR PHE GLU SER PRO PHE LYS GLY GLU 301- 360 CACCTCGACTGCCCTCCAGGGTTCCTCGTCCTCCACCTTCGAGAGCCCCTTCAAGGGCGA
50 60
SER LYS ALA ALA LYS VAL PRO ASP PHE GLY LYS TYR MET SER LYS ALA PRO PRO SER THR 361- 420 GAGCAAGGCCGCCAAGGTCCCCGACTTCGGCAAATACATGAGCAAGGCGCCCCCCAGCAC
70 60
ASN MET LEU PHE SER TYR PHE MET VAL GLY THR MET GLY ALA ILE THR ALA ALA GLY ALA 421- 460 CAAC AT GCT CTT СТ CCT ACT T CAT GGT CGGCACCAT GGGCGCCAT CACCGCCGCCGGCGC
90
LYS SER THR ILE GLN G
481- 540 CAAGTCCACCATCCAGGGTGAGTCTTGACTTGATGGGATTTGAGGAGGAAGCTTCACACA
541- 600 ТТ С CT CAGGTT GGGGAAAACAAAGAGG Г GGCAT AGGAC AGAT Г. GGTT CGGGT CAAGGGAT 601- 660 T С G A С A A G G G G G T T С T GT T A T G G T G G G G С G A G С T GT С T AC G G T T С С GT С T С AT С G AT С A С 661- 720 CAATTTGCGACCACTATGACAACTTTCGATATCGGGGCGGATATGGTTGGACCTTGGGGC 721- 780 G A T G T T G A A G С A T G G A T А С A T Г, GGGAAAATGCCATCTTGGACATGGACCCACGAACACCC
LU PHE LEU LYS ASN MET SER
761- 640 AAGAACT AAAGACAGCT GACGAGGC GACCGT GTT AT A С A G AGTTCCTCAAGAACATGTCG
100 110 ALA SER ALA ASP VAL LEU ALA MET ALA LYS VAL GLU VAL ASP LEU ASN ALA ILE PRO GLU 641- 900 GCTTCCGCTGATGTCTTGGCCATGGCCAAGGTTGAGGTTGACCTCAACGCCATCCCCGAG
120
GLY LYS ASN
901- 460 G G С А А Г, A » С С T A A G G A I С С С TACGAAACCG G » С С A G С A A A S G С T T G S G t T G A S С T С U С T
961-1020 G G G Т А Т А- Т С G А т т с С С G А С С А С G А Т С А А А С Г А Т G А Т С G AATGCTEACCCCCGT С T T T T С С
1021-1080 Т А С Т Т Т Т А С A G VAL G Т С ILE ILE А Т С А Т С LYS A A G TRP Т G G ARC С G Т CLY G G С its A A G 130 PRO С С С VAL РНЕ ILF ARG HIS G1CTICATCCGTCAC ARC. THR P С G T А С С С
1061-I140 R0 С Т ALA G С G 140 GLU GAG 1LE АТС GLU G А А GLU ALA G A G G С С ASN А А С LYS A A G VAL G Т С ASN А А С VAL G Т Т 150 ALA G С С THR LEU ARG ASP PRO ACCCTCCGTGACCCC GLU THR A G A G А С С G
