Молекулярная биология клетки - Уилсон Дж.
ISBN 5-03-001999-5
Скачать (прямая ссылка):
фотомикрографиях: импорт белков в митохондрии происходит во время
трансляции. Как можно соотнести эти результаты с преобладающей точкой
зрения, что импорт митохондриальных белков осуществляется после того, как
синтез закончен и они отделены от рибосом?
Основная особенность сигнальных пептидов, используемых дли импорта белков
в митохондрии,- это их организация в виде амфи-патической спирали.
Спираль является амфипатической, если одна сторона ее гидрофильная, а
другая-гидрофобная. Вопрос о том, может ли данная последовательность
аминокислот образовать амфипатическую спираль, решается путем
расположения аминокислот вокруг так называемой "спирально-круговой
проекции" (рис. 8-6, А). На рисунке изображено положение аминокислот
вокруг а-спирали (вид сверху). Если на такой схеме гидрофобные
аминокислоты чередуются с гидрофильными, то спираль не является
амфипатической; если же гидрофобные аминокислоты расположены с одной
стороны, а гидрофильные аминокислоты -с противоположной, то спираль
амфипатическая.
Определите с помощью спирально-круговой проекции, какой из трех
пептидов, изображенных на рис. 8-6, В, может образовать амфипатическую
спираль, способную служить сигналом дли импорта белка в митохондрии.
В хлоропластах имеется шесть компартментов: наружная мембрана,
межмембранное пространство, внутренняя мембрана, строма, тилакоидная
мембрана, просвет тилакоида (рис. 8-7); для каждого из них характерен
специфический набор белков. Многие из этш белков закодированы в ядерных
генах. Они транслируются в цитоплазме и затем направляются в
соответствующий компартмеш хлоропласта. Чтобы изучить импорт белков в
хлоропласты, вь: провели клонирование ДНК для ферредоксина (ФД), которы!
локализован в строме, и для пластоцианина (ПЦ), который локализован в
просвете тилакоида. Далее, используя метод рекомбинантной ДНК, вы
сконструировали два гибридных гена: ген, кодирующий ФД + сигнальный
пептид ПЦ, (ПЦФД) и ген, кодирующий ПЦ + сигнальный пептид ферредоксина,
(ФДПЦ). Затем вы проводите in vitro трансляцию мРНК от этих четырех
генов,
т
1Г
д
X
01
п<
XJ
<м
XJ
Рис. 8-8
и пласт хлорош обработ (А), а з методо! Каждая в (Б) сс экспери: столбце
Внутриклеточная сортировка макромолекул 109
1МИ,
анс-
'КТЫ
же
гные
рых
о на ию эти ито-
: за-
ДЛЯ
фи-
эдна
том,
вать
ино-
ТИИ"
слот
>ные
вля-
спо-
po-
iil из вать
для
бра-ома, цого этих ито-ленТ , вы |рый ока-иби-ген, оди-1тем
НОВ,
А. ПРОТОКОЛ ЭКСПЕРИМЕНТА
ТРАНСЛЯЦИЯ мРНК
IN VITRO I
ДОБАВЛЕНИЕ
ХЛОРОПЛАСТОВ
I
ОБРАБОТКА ПРОТЕАЗОЙ, ПОВТОРНОЕ ВЫДЕЛЕНИЕ ХЛОРОПЛАСТОВ
ФРАКЦИОНИРОВАНИЕ
ХЛОРОПЛАСТОВ
Внутренние и наружные мембраны
Строма
Тилакоиды
Тилакоиды + протеаза
Б. ГЕЛЬ-ЭЛЕКТРОФОРЕЗ ФД фД
ПЦ ПЦ
Рис. 8-8. Импорт ферредоксина и пластоцианина в компартменты хлоропласта
(задача 8-18). Образцы обработаны как указано в столбце (Л), а затем
проанализированы методом гель-электрофореза (Б). Каждая пронумерованная
дорожка в (В) соответствует определенной экспериментальной обработке в
столбце (А).
смешиваете продукты трансляции с выделенными хлоропластами на
несколько минут, снова выделяете хлоропласты после обработки протеазой и
фракционируете их, чтобы установить, в какие компартменты попали продукты
трансляции. На рис. 8-8 представлены электрофореграммы этих белков для
каждого этапа опыта и каждой фракции хлоропластов.
A. Насколько эффективным было поглощение хлоропластами ферредоксина и
пластоцианина в вашей системе in vitro?
Б. Локализованы ли ферредоксин и пластоцианин в характерных для них
компартментах хлоропластов? Позволяют ли ваши экспериментальные данные
ответить на этот вопрос?
B. Импортируются ли гибридные белки в соответствии с вашим замыслом
(если N-концевые сигнальные пептиды определяют их конечную локализацию)?
Объясните наблюдаемые отклонения от ожидавшегося результата.
Г. Почему в опытах с пластоцианином и ПЦФД обнаруживается три, а в
опытах с ферредоксином и ФДПЦ-две полосы?
Д. Попытайтесь на основании своих опытов предложить модель импорта
белков в строму и в просвет тилакоида.
Пероксисомы (МБК 8.5)
8-19 Заполните пропуски в следующих утверждениях.
А. , которые называются также микротельцами, сходны
с ЭР тем, что представляют собой самореплицирующиеся, окруженные
мембраной органеллы, не содержащие собственного генома.
Б. Растения, но не животные, могут превращать жирные кислоты в сахара в
результате последовательности реакций, называемой
