Молекулярная биология клетки - Уилсон Дж.
ISBN 5-03-001999-5
Скачать (прямая ссылка):
и сАМР, и пигментные гранулы, напротив, рассеиваются. Можно заст" вить
меланофоры циклически собирать и вновь рассеиват пигмент, отмывая и вновь
добавляя сАМР. Влияние сАМРв
"d
Цитоскелет 213
различные процессы в клетке обычно осуществляется за счет
активации сАМР-зависимых протеинкиназ. Может ли подобная система
регулировать движение пигмента в меланофорах?
Для проверки этой гипотезы исследовали действие на агрегацию и
дисперсию пигмента группы веществ, влияющих на фосфорилирование и
дефосфорилирование; ниже приводятся результаты проведенных экспериментов.
1. Добавленный ингибитор протеинкиназ подавлял сАМР-ин-
дуцированную дисперсию пигмента.
2. Ванадат натрия-мощный ингибитор протеинфосфатаз-не влиял на
рассеяние пигмента, но подавлял его агрегацию.
3. АТР-y-S вызывал медленное рассеяние пигмента в отсутствие АТР
и сАМР (структура ATP-y-S приведена на рис. 11-7). ATP-y-S может служить
субстратом для многих протеинкиназ, но, как правило, не может быть
источником энергии в системах, для функционирования которых используется
свободная энергия гидролиза АТР (см. задачу 11-8).
4. Пигмент, диспергированный под действием ATP-y-S, крайне
медленно реагрегировал при замене буфера на свежий, содержащий только
АТР,-в противоположность тому, что наблюдается при рассеянии, вызванном
АТР и сАМР.
5. При инкубации с АТР-у-32Р в присутствии сАМР метка включалась
в белок с молекулярным весом 57 ООО Да; если сАМР удаляли, метка из белка
исчезала.
А. Предложите молекулярную модель регуляции рассеяния и агрегации
пигментных гранул.
Б. Нужна ли для рассеяния пигмента и/или для его агрегации свободная
энергия гидролиза АТР?
11-34 Выяснить, как растут нервные клетки, казалось бы, несложно. Вводя в
тело нервной клетки радиоактивные аминокислоты и определяя их включение в
белки, исследователи показали, что белки выходят из тела нейрона и
движутся по аксонам. На рис. 11-24 приведен результат эксперимента, в
котором морской свинке делали инъекцию 3Н-лейцина в область
иннервирующего язык нерва. Спустя девять дней животное забивали. Нервное
волокно извлекали и разрезали на кусочки длиной 2 мм, которые
анализировали с помощью электрофореза в полиакриламидном геле с
додецилсульфатом натрия. Белки можно было
Белки нейрофиламентов
Тубулины
Актин-
11-24. Результаты анализа вченых белков, движущихся вдоль :сона, с
помощью гель-электро-юреза в присутствии ДСН (задача 1-34).
mgr. "м" *•*
••"•••"••я**
* - ттШШШШшш
12
20 30
Расстояние от тела клетки, мм
34
разделить грубо на три группы. Гетерогенная группа гликопр| теинов,
находящихся в везикулах, мигрирует столь быстро, чт| успевает выйти за
пределы показанного на рис. 11-24 учасгз аксона. Актин и ряд растворимых
ферментов движутся быстр! (примерно 3 мм в день), чем белки
нейрофиламентов (пример* 1 мм в день). Тубулин, по-видимому, попадает в
оба последи* класса. |
Эти данные послужили основой для предположения, ч" сборка
нейрофиламентов и микротрубочек происходит в та: клетки, а затем они
движутся вдоль аксона в виде цело структуры ("единым фронтом"), которая
остается интактш пока не достигнет конца аксона, где разрушается или
рецикл; зуется.
Однако ваши собственные наблюдения за ростом нерво
В Культуре (КОНЦЫ ОТРОСТКОВ ДВИЖУТСЯ СО СКОРОСТЬЮ OKOI
40 мкм/ч) заставляют вас скептически относиться к этом традиционному
взгляду на рост аксонов. По вашему мнения конец растущего аксона ведет
себя так, как будто он мож выбирать, куда ему расти, а не так, будто его
толкают сзад| Чтобы узнать, где же осуществляется сборка микротрубоча вы
добавляете с помощью микропипетки ингибитор микротр; бочек - колхицин -
поочередно к концу аксона и к его основ! нию. Когда колхицин действует на
конец аксона, рост этог ¦ аксона прекращается; в то же время другие
необработаннв аксоны того же нейрона продолжают расти. Напротив, пр:
действии колхицина на тело клетки подавления роста нервны окончаний не
наблюдается. Поскольку плюс-концы микротр) бочек располагаются в нервном
окончании, вы делаете выво| что данные экспериментов с использованием
метки в какой-т степени вводят в заблуждение-на самом деле рост аксог
происходит на конце. Вашу работу опубликовали, но он вызвала много
возражений.
A. Как соотносятся скорость роста нервных окончаний, измерен ная под
микроскопом, со скоростью движения белков по ага I ну, определенной с
помощью радиоактивной метки?
Б. Если вы сторонник той гипотезы, которая предполагает, чт сборка
микротрубочек происходит в теле клетки, как вы объж ните действие
колхицина?
B. Если вы придерживаетесь того мнения, что сборка происходн на конце
