Молекулярная биология клетки - Уилсон Дж.
ISBN 5-03-001999-5
Скачать (прямая ссылка):
заряженных аминокислотах указаны в кружках; незаряженные гидрофильные
аминокислоты не имеют дополнительных обозначений.
Б. тилакоидная мембрана; тилакоидное пространство
В. митохондриальные белки-предшественники
Г. участки контакта
Д. тилакоид
8-15
A. Неправильно. Белки, закодированные в геноме митохондрий,
действительно локализованы в основном во внутренней митохондриальной
мембране, однако белки, закодированные в геноме хлоропластов,
локализованы главным образом в тилакоидной мембране.
Б. Неправильно. Митохондриальные сигнальные пептиды представляют собой
амфипатические спиральные структуры с положительно заряженными
аминокислотами на одной стороне и незаряженными гидрофобными
аминокислотами на другой стороне спирали.
B. Правильно.
Г. Правильно.
Д. Правильно.
Е. Правильно.
Ж. Неправильно. Через поры в наружной мембране митохондрий свободно
проходят лишь молекулы с мол. массой ниже 10000 Да. Большинство белков
имеют более крупные размеры, поэтому наружная мембрана представляет собой
преграду для их проникновения.
3. Неправильно. В митохондриях электрохимический протонный градиент
используется как движущая сила для импорта белков. В хлоропластах же
такой градиент генерируется на тилакоидной мембране, поэтому он не может
использоваться для импорта белков через наружную и внутреннюю мембраны.
8-16 Обычно трансляция происходит гораздо быстрее, чем импорт в
митохондрии, так что синтезированные белки полностью отделяются от
рибосомы, прежде чем начинают взаимодействовать с мембраной митохондрии.
Когда белковый синтез блокирован циклогексимидом, скорость трансляции
становится ниже скорости импорта. Поскольку сигнальный пептид для импорта
белка в митохондрию расположен на его N-конце, то некоторые из частично
синтезированных митохондриальных белков, все еще прикрепленные к
рибосомам, могут в этих условиях взаимодействовать с митохондриальной
мембраной. В результате начавшийся импорт даже одного такого белка
приводит к прикреплению рибосомы и связанной с ней мРНК (а также других
рибосом, транслирующих ту же молекулу мРНК) к митохондриальной мембране.
Литература: Kellems, R.E., Allison, V.F., Butow, R.A. Cytoplasmic
type 80S ribosomes associated with yeast mitochondria. IV. Attachment of
ribosomes to the outer membrane of isolated mitochondria. J. Cell Biol.
65, 1-14, 1975.
8-17 Как показано на рис. 8-21, пептиды 1 и 2 способны к образованию
амфипатических спиралей с гидрофобными аминокислотами на одной стороне и
гидрофильными-на другой стороне спирали. Однако пептид 1 несет несколько
отрицательно заряженных аминокислот на своей гидрофильной стороне и
поэтому вряд ли может служить сигнальным пептидом для импорта в
митохондрию. Только пептид 2 имеет положительно заряженную гидрофильную
сторону спирали, поэтому именно он, вероятно, служит
Внутриклеточная сортировка макромолекул 369
сигнальным пептидом для импорта митохондриальных белков. Пептид 3
несет положительный заряд, но не может служить сигналом для
митохондриального импорта, так как гидрофильные и гидрофобные
аминокислоты расположены в нем вперемежку.
-18
A. Импорт всех четырех белков в хлоропласты в вашем опыте происходил
очень эффективно, о чем свидетельствует малая величина фракции
предшественника (рис. 8-8, Б, верхняя полоса, дорожка 2), которая
остается после инкубации с хлоропластами. Эта небольшая фракция
предшественника находится вне хлоропластов во всех случаях, поскольку она
подвергается воздействию протеазы (рис. 8-8, Б, дорожка 3).
Б. В вашем опыте ферредоксин локализован в своем обычном компартменте
судя по избытку его во фракции стромы (рис. 8-8, Б, ФДФД, дорожка 5) и
отсутствию в других фракциях. Пласто-цианин также локализован в своем
обычном компартменте-просвете тилакоида, поскольку большая часть его
связана с ти-лакоидами (рис. 8-8, Б, ПЦПЦ, дорожка 6, нижняя полоса)
таким образом, что он не может расщепляться добавленной протеазой (рис.
8-8, Б, ПЦПЦ, дорожка 7).
B. Гибридные белки импортируются в те компартменты хлоропласта, которым
соответствуют их N-концевые последовательности. Этот результат наиболее
очевиден для ФДПЦ, который локализован исключительно во фракции стромы
(рис. 8-8, Б, ФДПЦ, дорожка 5), как и ферредоксин. В отличие от этого
лишь небольшая доля ПЦФД входит в просвет тилакоида (рис. 8-8, Б, ПЦФД,
дорожка 6, нижняя полоса). По-видимому, некоторое количество этого белка
связывается с мембраной тилакоидов, поскольку он расщепляется при
обработке протеазой (рис. 8-8, Б, сравните верхние полосы дорожек 6 и 7);
однако большая часть его обнаруживается во фракции стромы (рис. 8-8, Б,
дорожка 5).
Имеется ряд причин, по которым импорт ПЦФД в просвет тилакоида
может быть неэффективным. 1) Может быть затруднено проникновение домена
ферредоксина через тилакоидную мембрану. Он, однако, проходит через
наружную и внутреннюю мембраны, а его общий заряд практически равен
