Структура и функции биологических мембран - Трошин А.С.
Скачать (прямая ссылка):
ГЛАВА 2. ЯДЕРНАЯ ОБОЛОЧКА
33
циях. Ферментативный профиль тяжелой фракции (р = 1,19) и легкой фракции (р = 1Д6) ядерных мембран, предположительно представляющих собой внутреннюю и наружную ядерные мембраны, неодинаков и отличается от профиля других клеточных структур, исследованных в тех же условиях (Збарский и др., 1969; Zbarsky et al., 1969; Покровский и др., 1970).
Изолированные ядерные мембраны печени крысы богаты окислительными ферментами, моноаминооксидазой, аденозинтрифосфатазой, содержат также эстеразы, арилсульфатазу А и В и нуклеазы. Но в них не обнаружены или найдены лишь следы сукцинатдегидрогеназы (Збарский и др., 1968) и протеиназы (Покровский и др., 1968; Franke et al., 1970). Однако в изолированных препаратах найдена значительная активность глюкозо-6-фосфатазы биохимическими (Kashnig, Kasper, 1969; Berezney et al., 1970a; 1972), а также гистохимическими методами (Goldfischer et al., 1964; Orrenius, Ericsson, 1966; Kosen, 1969; Leskes et al., 1971; Kana-mura, 1971). Расхождения между данными, полученными разными авторами, очевидно, связаны с различными способами изоляции ядерных мембран и с тем, что глюкозо-6-фосфатаза ядерной оболочки отличается от аналогичного фермента микросом: в отличие от последнего, она проявляет полную активность и в отсутствие детергента (Gunderson, Nordile, 1973). Это обстоятельство позволяет предположить, что в ядерной оболочке глю-козо-6-фосфатаза связана непрочно и при очистке ядерных мембран может вымываться.
Большой интерес в связи с транспортными функциями и окислительным фосфорилированием в ядерной оболочке (см. ниже) представляет аде-нозинтрифосфатазная активность. Согласно данным, полученным JI. Н. Делекторской и К. А. Перевощиковой (1969), удельная активность АТФ-азы в ядерной оболочке печени крысы выше, чем в других клеточных структурах; в легкой фракции (наружной мембране) выше, чем в тяжелой (внутренней мембране). АТФаза ядерной оболочки активируется динитрофенолом и ингибируется олигомицином, что указывает на присутствие АТФазы митохондриального типа, вероятно связанной с окислительным фосфорилированием. АТФаза выявляется в ядерных мембранах под электронным микроскопом гистохимическим методом (Klein, Afzelius, 1966; Yasuzumi, Tsubo, 1966; Yasuzumi et al., 1967; Vorbrodt, Bernhard, 1968; Scheer, Franke, 1969; Бухвалов и др., 1971). Предположение о том, что АТФаза связана исключительно или главным образом с порами (Yasuzumi et al., 1967), не подтверждается, но неодинаковая устойчивость АТФазы внутренней и наружной ядерных мембран и других ядерных структур к фиксации глу-таровым альдегидом (Бухвалов и др., 1971), а также зависимость транспорта аминокислот (Klein, 1968; Klein et al., 1968; Karjalajnen, 1969) и нуклеопротеидных частиц (Ishikawa et al., 1969) от АТФаз указывают на присутствие в ядерной оболочке разных АТФаз с неодинаковыми свойствами и функциями.
В ядерной оболочке найдена также наиболее высокая из всех исследованных органоидов печеночной клетки моноаминооксидазяая активность (Горкин и др., 1970; Хужамбердиев и др., 1972). Этот фермент, однако, не обнаружен в препаратах ядерной оболочки, полученных другим методом (Berezney et al., 1972), что может зависеть от иных способов выделения ядерных мембран и определения ферментативной активности. В то же время при использовании тех же методов, что и на печени крысы, моноаминоок-сидаза не обнаруживается в ядерных оболочках и ядрах мозга крысы (Ра-
34 СТРУКТУРНАЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
пава и др., 1973), т. е. этот фермент специфичен скорее для органа, чем для мембранных структур ядра.
Обнаружение в изолированных ядерных мембранах высокой активности окислительных ферментов, а именно цитохромоксидазы, НАДН-ци-тохром-с-редуктазы, НАДФН-цитохром-с-редуктазы и глутаматдегидроге-назы (Збарский и др., 1968, 1969), подтвердилось в ряде исследований на изолированных ядерных оболочках (Conover, 1970b; Berezney et al., 1970b; Kasper, 1971; Berezney et al., 1972; Berezney, Crane, 1972). НАДН-цитохром-с-редуктаза найдена в ядерной оболочке также цитохимическим методом (Андерс, Бухвалов, 1972).
Особый интерес представляет обнаружение в ядерных мембранах цитохромоксидазы, поскольку она до недавнзго времени считалась маркерным митохондриальным ферментом (Рудин, 1971). Отсутствие ее в ядерных мембранах или присутствие лишь в следовых количествах, по данным некоторых авторов (Kashnig, Kasper, 1969; Franke et al., 1970), по-видимому, объясняется тем, что цитохромоксидаза ядерных мембран находится в основном в латентном состоянии и выявляется полностью лишь при обработке детергентами или при использовании проникающего субстрата — тедара-метил-тгара-фенилендиамина (Conover, 1970b). Действительно, цитохромоксидаза в высокой концентрации найдена в изолированных ядерных оболочках и другими авторами (Berezney et al., 1970а, b, 1972) и обнаружена также гистохимическими методами, причем реакция на цитохро-моксидазу усиливалась, еслпя ядерные мембраны повреждались механически или обрабатывались детергентом (Rupee et al., 1971; Sekeris et al., 1971; Бухвалов и др., 1973). Ядерная цитохромоксидаза локализована в ядерных оболочках. Ее свободная активность, представляющая собой лишь около одной десятой доли полной активности в покоящейся печени, возрастает в несколько раз после частичной гепатэктомии, при высокой метаболической активности ядра в эмбриогенезе или при созревании клеток костного мозга (Збарский, Кузьмина, 1973; Кузьмина, Дмитриев, 1974).
