Молекулярная биология клетки - Уилсон Дж.
ISBN 5-03-001999-5
Скачать (прямая ссылка):
скоростью? Филаменты получаются короче при росте только с минус-конца
потому, что критическая концентрация для сборки на минус-конце выше, чем
для сборки на плюс-конце. Иначе говоря, равновесие сборки на минус-конце
сдвинуто в сторону свободных мономеров больше, чем на плюс-конце.
Различие констант равновесия означает, что филаменты, растущие на плюс-
конце (или сразу на обоих концах) будут длиннее филаментов, растущих
только на минус-конце.
В. В норме актиновые филаменты растут на плюс- и минус-концах с
различными скоростями. Это наблюдение говорит о том, что в процессе
присоединения к филаменту мономеры, по-видимому, изменяют свою
конформацию. Если бы все субъединицы-и свободные, и входящие в состав
филамента-имели одинаковую конформацию, то скорости роста филаментов на
двух концах были бы одинаковыми. Действительно, поскольку в этом случае
взаимодействия на обоих концах должны быть идентичными, то скорости
сборки и разборки, определяемые этими взаимодействиями, должны быть
одними и теми же для концов обоих типов (не зависеть от типа конца).
Следовательно, скорости роста могли бы быть одинаковыми (см. МБК, рис.
11-1).
Предположение о связывании цитохалазина В с актиновым филаментом
(по-видимому, с плюс-концом), но не с мономером актина, также согласуется
с представлением об изменении конформации актина в процессе
полимеризации: ведь если у мономера актина есть две конформации, то
вполне возможно, что цитохалазин В связывается лишь с одной из них. Это
менее сильный довод, чем предыдущий, потому что можно представить себе
такое же действие цитохалазина при связывании его с участком на
филаменте, образованном соседними мономерами (место связывания, имеющееся
только на полимере). Из двух этих предположений следуют разные
предсказания о числе молекул цитохалазина В, связываемых одним
филаментом. Хотя это число трудно измерить с достаточной точностью,
однако имеющиеся данные говорят в пользу связывания в соотношении 1:1
(одна молекула цитохалазина В на филамент).
Литература: MacLean-Fletcher, S.; Pollard, Т. D. Mechanism of action
of cytochalasin В on actin. Cell 20:329-341, 1980.
-12
А. Хотя конечные показатели (в молях) полимеризации актина и гидролиза
АТР одинаковы, начальная скорость гидролиза АТР меньше, чем начальная
скорость полимеризации. (Сравните наклон двух кривых на рис. 11-10 при
короткой экспозиции.) К тому времени, когда весь актин уже
полимеризовался (примерно через 30 с), гидролизовалось менее половины
АТР. Именно эту разницу в начальных скоростях отметил преподаватель, и по
его
Цитоскелет 441
А. МОНОМЕР АКТИНА
Участок
связывания АТР
Участок гидролиза АТР
S. ПОЛИМЕР АКТИНА
Плюс-конец {быстро растущий)
Этот АТР не может гидролизоваться, пока не присоединится еще одна
субъединица
Все эти молекулы АТР могут гидролизоваться, ' но гидролиз идет
незначительно
минус-конец (медленно растущий)
Рис. 11-28. Модель гидролиза актина в собранном полимере (ответ 11-12).
А. Гипотетическая организация сайта связывания АТР и сайта гидролиза АТР
в мономере актина. Б. Гипотетическая организация сайтов связывания и
гидролиза в актиновом филаменте. Расположение субъединиц, повернутых
обратной стороной и отмеченных обратным написанием АТР, отражает
спиральную организацию филаментов актина.
справедливому утверждению, она доказывает, что актин может
полимеризоваться и в отсутствие гидролиза АТР.
Б. Поскольку скорость полимеризации выше, чем скорость гидролиза АТР,
вновь присоединившиеся субъединицы актина должны нести связанный АТР.
Поскольку этот связанный АТР гидролизуется не сразу, то растущий
актиновый филамент имеет "шапочку" из АТР. После того как мономер актина
с АТР присоединился к филаменту, АТР может быть гидролизован. Одно из
возможных объяснений того, почему АТР может гидролизоваться в полимере,
но не в мономере, показано на рис. 11-28. Если на "макушке" актинового
мономера находится участок связывания АТР, а на его "донышке"-
каталитический центр, где АТР гидролизуется, то способность к гидролизу
АТР будет проявляться только у полимера. (Истинное расположение
связывающих и гидролитических участков неизвестно.) Данная модель
предсказывает, что в конце концов все субъединицы актина (в полимере)
будут нести ADP, за исключением одной концевой субъединицы, с которой
будет связан АТР.
Литература: Carlier, M.-F.; Pantaloni, D.; Korn, E. D. Evidence
for an ATP cap at the ends of actin filaments and its regulation of the
F-actin steady state. J. Biol. Chem. 259:9983-9986, 1984.
11-13
А. Восходящие участки кривых на рис. 11-11 лучше согласуются с
предположением о присоединении актиновых мономеров к акросомальному
отростку на конце, а не у основания. Все шесть точек восходящего участка
графика, выражающего зависимость длины от квадратного корня из времени,
