Молекулярная биология клетки - Уилсон Дж.
ISBN 5-03-001999-5
Скачать (прямая ссылка):
Белок Молекулярная масса Процент красителя
Спектрин 250000 25
Белок полосы 3 100000 30
Гликофорин 30000 2,3
А. По данным табл. 6-3 рассчитайте
число молекул спектрина, белка полосы 3 и гликофорина на одну клетку.
Исходите из того, что в 1 мл суспензии теней эритроцитов содержится Ю10
клеток и 5 мг белка мембран.
Б. Рассчитайте долю поверхности
плазматических мембран, занятую белком полосы 3. Считайте, что молекула
этого белка представляет собой цилиндр с радиусом 3 нм и высотой 10 нм,
ориентированный в мембране, как показано на рис. 6-7. Общая поверхность
эритроцита-108 нм2.
6-14 Одна из труднейших проблем
мембранологии-выявление связей между различными мембранными белками.
Связи между спектри-ном, анкирином, белком полосы 3 и актином, за счет
которых возникает сетеподобная структура на цитоплазматической стороне
мембраны эритроцитов, изучали различными методами. Один из самых
распространенных методов основан на использовании антител, специфичных к
данным белкам. В этом случае инкубируют смесь двух белков и затем
добавляют антитела, специфичные к одному из них. Образующиеся при этом
комплексы белок-антитело осаждают и анализируют. Результаты применения
этого метода для смесей спектрина, анкирина, белка полосы 3 и актина
суммированы в табл. 6-4.
На основании данных таблицы
сделайте заключение о связях между этими белками.
Таблица 6-4. Преципитация мембранных белков эритроцитов антителами,
специфичными к отдельным белкам (задача 6-14)
Смесь белков Специфичность Белки в осадке
антител
1. Белок полосы 3 + актин Актин Актин
2. Белок полосы 3 + спектрин Спектрин Спектрин
3. Белок полосы 3 + анкирин Анкирин Белок полосы 3 + анкирин
4. Актин + спектрин Спектрин Актин + спектрин
5. Актин + анкирин Анкирин Анкирин
6. Спектрин + анкирин Спектрин Спектрин + анкирин
Белок полосы 3
Плазматическая мембрана 55
елка что 5 мг
[тую
1ВЛЯ-
иро-
ость
шзей :три-зрых роне ш из
1НТИ-
зуют
ные
шти-
>того
тина
вязях
;пеци-
кирин
А --------------------------------40 мкм---------------------------Б
Субстрат
Рис. 6-8. Схематическое изображение поперечного сечения подвижного
фибробласта, перемещающегося в левую сторону (задача
6-15). Стрелки внутри клетки показывают эндоцитоз липидов в составе
окаймленных ямок (маленькие кружки) и их последующее перемещение к
передней части клетки для встраивания в мембрану. Постоянное включение
новых мембранных участков в передней части клетки создает в
плазматической мембране поток, направленный к хвостовой части клетки.
6-15 Плазматические мембраны клетки-не статические структуры. В подвижных
клетках, например культивируемых фибробластах, новые участки липидного
бислоя обычно добавляются к плазматической мембране путем экзоцитоза в
том конце клетки, который находится впереди по ходу движения, тогда как
старые участки липидного бислоя изымаются путем эндоцитоза почти по всей
клеточной поверхности (рис. 6-8). Этот процесс создает направленный поток
липидов от передней границы клетки со скоростью около 1 мкм в минуту.
Белки, распределение которых в мембране продолжает быть случайным, должны
достаточно быстро диффундировать, чтобы противостоять такому потоку,
иначе они соберутся в хвостовой части клетки. Оценки скорости диффузии
белков в плазматической мембране дают величину от 10 ~8 до 10"10 см2/с
при 37°С. Достаточны ли такие скорости диффузии для поддержания
равномерного распределения белков в мембране?
Белок можно считать равномерно распределенным, если отношение
его концентраций в двух достаточно удаленных друг от друга точках
поверхности близко к 1; если же оно гораздо ниже 1, то молекулы белков
распределены по поверхности мембраны неслучайным образом. Уравнение,
связывающее скорость мембранного потока и скорость диффузии белков с их
концентрациями в двух точках на поверхности клетки, записывается
следующим образом:
СА
где СА и Св-концентрации белка в точках А и В на поверхности клетки
(рис. 6-8); ^-скорость мембранного потока; L-расстояние между точками А и
В вдоль направления этого потока и D- коэффициент диффузии мембранных
белков.
А. Используя это уравнение, определите, какая из измеренных для
мембранных белков скоростей диффузии (10~8, 10" 9 или
10"10 см2/с) достаточна для сохранения их равномерного
распределения в плазматической мембране.
Б. К чему приведет снижение скорости диффузии мембранного белка,
вызванное объединением молекул в большие агрегаты за счет перекрестного
