Структура и функции биологических мембран - Трошин А.С.
Скачать (прямая ссылка):
знаков (— + -|---и-|----1—|-)- Альтернативный выбор первого
набора последовательностей знаков был основан на том, что другой набор (+ — — + +) приводил к кривым распределения плотности, которые не согласовывались с существованием в миелиновом слое двух билипидных слоев, связанных центром симметрии. Иначе говоря, окончательный выбор последовательностей знаков был сделан так, чтобы распределение электронной плотности в пределах одной мембраны миелина удовлетворяло гипотезе Даниели — Давсона о структурной организации клеточной мембраны. Информация о знаках (— -|- — —) и интенсивностях была использована для построения кривых распределения электронной плотности (трансформант Фурье) элементарной единицы миелина. Идеализированные кривые распределения электронной плотности, приведенные авторами, хорошо коррелируют с моделью миелинового слоя и в основном сходны с кривыми, полученными ранее (Finean, 1962 а, Ь) при другой последовательности знаков структурных факторов (-)- -)- — —). Необходимо отметить, что такая последовательность знаков была выбрана автором без какого бы то ни было обоснования. Кривые распределения плотности, полученные при аргументированной последовательности фаз (— — —), отличаются лишь тем, что высоты двух пар пиков в эле-
ментарной единице близки между собой. Это объясняется, по сути дела, только сменой знака структурной амплитуды, связанного с первым порядком дифракции. Неопределенность в форме Фурье-трансформанты в об-
154 СТРУКТУРНАЯ И ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ КЛЕТОЧНЫХ МЕМБРАН
ласти низких значений обратного пространства осталась из-за малого количества рефлексов, регистрируемых в этой области на имеющихся в распоряжении авторов рентгенограммах. Заканчивая разбюр одной из основополагающих работ по рентгеноструктурному анализу миелина, следует указать на ряд существенных недостатков в используемом авторами подходе, в результате которого полученное распределение электронной плотности не может считаться строгим доказательством широко распространенной модели структурной организации элементарной единицы миелина (Finean, 1956).
1. Принятое предположение о том, что набухание нервных волокон не сопровождается структурными изменениями элементарной единицы миелина, а приводит лишь к ее равномерному расширению, не выдерживает строгой экспериментальной проверки. На рис. 63 представлены элект-ронно-микроскопические фотографии миелиновой оболочки периферических нервных стволов лягушки, инкубированных в различных гипотонических растворах, имеющие разное расположение мембранных систем миелина в разных участках миелиновой оболочки. Об этом же, вероятно, говорят д данные о низкой интенсивности рефлексов от набухшего нерва по сравнению с нормальным (Akers, Parsons, 1970а).
2. Точки с минимальным значением на экспериментальной кривой распределения интенсивности в обратном направлении принимаются за места, где трансформанта Фурье меняет знак. Однако 'экспериментальные данные авторов не позволяют* л определенностью утверждать, соответствуют ли эти точки нулевой интенсивности, или они имеют конечное значение, близкое к нулю.
3. Не существует ограничений, которые требуются для предположения авторов о том, что построенная ими на основании экспериментальных данных трансформанта Фурье есть монотонная функция. Единственное ограничивающее условие — «принцип максимальной длины волны» (Bragg et al., 1952) — указывает лишь на минимальное расстояние в обратном пространстве, где огибающая интенсивностей может менять знак.
4. Метод «набухания» был использован при определении фазовых углов в гемоглобине (Perutz, 1954), но после того, как фазы были определены в гемоглобине методом изоморфного замещения, некоторые знаки оказались иными.
Иначе интерпретируются данные рентгеноструктурного изучения миелиновой оболочки в работах Ворзингтона с соавт. (Blaurock, Worthington, 1966; Worthington, Blaurock, 1968, 1969a, b; Worthington, King, 1971), в которых эти авторы использовали комбинацию интенсивностей нормального и набухшего миелина, не прибегая к допущению о том, что огибающая интенсивностей нормального и набухшего миелина является монотонной функцией. Авторам удалось зарегистрировать 13 порядков основного периода от набухших в гипотонических растворах периферических нервных волокон в пределах угла, соответствующего первым пяти порядкам нормального миелина. В отличие от предыдущих исследователей, они ввели коррекцию интенсивностей, учитывая цилиндрическую упаковку липопротеиновых комплексов миелина. При выборе модели авторы исходили из того факта, что плазматическая мембрана шванновской клетки, по данным электронной микроскопии, имеет симметричную трехслойную структуру. Они допустили, что при образовании миелиновой оболочки ее цитоплазматические поверхности приходят в соприкосновение, в то время как
ГЛАВА 9 МИЕЛИНОВАЯ ОБОЛОЧКА — МОДЕЛЬ МЕМБРАННЫХ СТРУКТУР 155
Рис. 63. Миелиновая оболочка седалищного нерва лягушки
а — после инкубации в течение И час. в дистиллированной воде и 24 час. в 0,24 М растворе сахарозы (ув. 180 ООО), б — после инкубации в течение 12 час. в дистиллированной воде и 12^ час. в к0,8 М растворе сахарозы (4°) (ув 185 ООО)
