Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Трошин А.С. -> "Структура и функции биологических мембран " -> 3

Структура и функции биологических мембран - Трошин А.С.

Трошин А.С. Структура и функции биологических мембран — М.: Наука, 1975. — 345 c.
Скачать (прямая ссылка): strukturaifunkciibiologicheskihmembran1975.djvu
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 159 >> Следующая

Ниже рассмотрены некоторые вопросы структурно-химической организации гидрофобного остова мембраны — срединной ее части и поверхностных слоев, примыкающих к ней.
Модель Даниэли-Робертсона
При рассмотрении гидрофобной части клеточных мембран нельзя не остановиться на модели Даниэли — Давсона — Робертсона. До сих пор ряд известных фактов легче объяснять в терминах этой модели: имеются в виду данные рнтгеноструктурного исследования миелина, измерения электрической емкости и сопротивления клеток и др. Не имеет смысла останавливаться на хорошо известных рентгеноструктурных (Finean, Burge, 1963; Wothington, Blaurock, 1969; и др.), поляризационно-оптических (Schmidt, 1937) и электронно-микроскопических исследованиях
/ryL---™ г»,-, A QfiQ\ TTrvxj* q Э1.тг> ахг\пгттт-у тт n я n niu Пхгтт П Г ТТ» ЭТОЙ КОН-
ГЛАВА .1. СТРУКТУРА И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН 9
цепции. Следует, однако, отметить, что в последние годы как электронномикроскопические данные, подтверждающие эту концепцию, так и результаты рентгеноструктурных исследований подвергаются критике и не могут однозначно интерпретироваться в терминах этой модели (Korn, 1969; Akers, Parsons, 1970а, b).
Серьезный аргумент против этой модели — сведения о том, что электронно-микроскопическая картина некоторых мембран, в которых отсутствуют липиды, выявляется в виде трехслойного мембранного комплекса. Это показано на внешнем слое клеточной стенки грамотрицательных бактерий (Iterson, 1966), газовых вакуолях галобактерий (Stoeckenius, Kunan, 1968),. на мембранах миелиновой оболочки (Napolitano et al., 1967) и митохондрий (Fleischer et al., 1967) после экстракции липидов.
Факт существования мембранных структур, в которых отсутствуют липиды, может сыграть важную роль в понимании структурно-химической организации клеточных мембран. До сих пор считалось, что только липиды и липопротеины способны создавать мембраны, которые образуются в условиях организма. В этой связи интересна работа (Janagoda, Nada,
1969), в которой авторам удалось выделить белковые субъединицы с коэффициентом седиментации 3S из плазматической мембраны амебы. Субъединицы могли ассоциироваться в мембранные структуры, которые контролировались разными электронно-микроскопическими методами. На основании этих и ряда других данных авторы приходят к выводу, что в процессе самосборки мембран из липопротеиновых субъединиц их протеиновая часть играет важную роль.
Структуры типа клеточной мембраны (unit membrane) были обнаружены также электронно-микроскопически после осаждения очищенного из трубочек Cucurbita maxima белка (Kleining et al., 1971).
Модель Даниэли — Робертсона претерпела ряд изменений. В последней интерпретации этой модели (Stoeckenius, Engelman, 1969) только одно из ее положений остается незыблемым — о том, что гидрофильные группы липидов обращены наружу и образуют полярную связь с белками мембраны. Даже в этой интерпретации модель не учитывает гидрофобных неспецифических взаимодействий между белком и липидом.
Липидно-белковые взаимодействия в мембране
Основная информация о силах, стабилизирующих взаимодействия липидов с белками, получена на выделенных мембранах, отдельных липопротеиновых и белковых субъединицах, а также на искусственных модельных системах. Прямые данные о существовании ионных взаимодействий между белками и липидами получены лишь на искусственных комплексах фосфолипидов, имеющих суммарный отрицательный заряд, с некоторыми основными белками (протаминазой, гистоном, цитохромом с, гемоглобином, РНКазой, лизоцимом) ниже их изоэлектрической точки. Такие комплексы диссоциируют при высоких ионных силах. В отличие от них, липопротеины большинства из исследованных мембран не диссоциируют сколько-нибудь заметно при вариациях ионной силы и pH. Данные о существенной роли гидрофобных взаимодействий белок-липид получены на плазматических мембранах галобактерий, клеток асцитной карциномы и мембранах митохондрий. В плазматических мембранах
10 СТРУКТУРНАЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
галобактерий все фосфолипиды имеют отрицательный заряд. При титровании положительных белковых групп до смены знака на обратный не лроисходит заметного освобождения липидов (Brown, 1965). Показано, что комплексы «структурного» белка с митохондриальными фосфолипидами не диссоциируют в солевых растворах (Green, Fleischer, 1963). Связь «структурного» белка с алкилированными фосфатами зависит только от длины и природы их углеводородных цепей. Ионные группы алкилиро-ванного фосфата остаются свободными и образуют тройной комплекс с •основным белком — цитохромом с.
В целом ряде работ установлено, что добавление детергентов и органических растворителей существенно для экстракции белков из мембран. Еще более прямые данные, указывающие на неполярные взаимодействия липидов и белков, получены при изучении мембранных фракций некоторых клеток методами ядерного магнитного резонанса и определения их оптической активности.
Дисперсия оптического вращения (ДОВ), круговой дихроизм (КД), инфракрасная спектроскопия (ИКС) клеточных мембран дают основание судить о преимущественных конформациях присутствующих в них белков. Классическая модель Даниели — Робертсона предполагает ^-складчатую конформацию, которая предпочтительней для осуществления полярных взаимодействий между белками и липидами. В первых работах, в которых ^ыла изучена оптическая активность мембранных фракций, было установлено, что большинство мембранных белков находится в а-спиральной и ?беспорядочной (в виде статистического клубка) конформациях (Lenard, Singer, 1966; Wallach, Gordon, 1968). В этих работах белков с p-складчатой конформацией не было обнаружено. Однако более тщательный анализ спектров оптического вращения и кругового дихроизма показал, что светорассеяние и мутность мембранной фракции могут маскировать имеющуюся (J-складчатую конформацию мембранных белков (Singer, Morrison,
Предыдущая << 1 .. 2 < 3 > 4 5 6 7 8 9 .. 159 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

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

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed