|
|
Структура и функции мембранами. Среди внутренних есть белки, которые пронизывают насквозь мембрану, их часто называют интегральными. Белки, выделенные из различных областей плазматической мембраны, также характеризуются определенными различиями. Локализация белков в биологических мембранах наиболее изучена в эритроцитах. Для этого используют процессы ферментативной деградации мембранных белков, проникающие и непроникающие реагенты, связывающиеся с определенными группами белков, антитела и химические зонды. Использование различных методических подходов показывает, что одни из главных компонентов эритроцитов — гликопротеид и компонент А — имеют трансмембранное расположение. Действительно, белок чувствителен к про-назе в интактных эритроцитах. В результате гидролиза появляется новый компонент с молекулярной массой 70000Д, который является частью компонента А и обладает устойчивостью к дальнейшему действию фермента. Однако компонент А дает больше продуктов гидролиза и больше связывается с меткой в опытах с тенями эритроцитов. Все это приводит к выводу, что данный белок пронизывает мембрану в виде вилки или что молекула белка имеет вид глобулы, часть которой выше, а часть — ниже бимолекулярного липидного слоя. Аналогично была доказана и локализация в мембране главного гликопротеида с молекулярной массой 30000Д, состоящего из 87 остатков аминокислот и 100 остатков сахара. Этот гликопротеид рассматривается как полипептид с углеводной головкой на ЫНг-конце, присоединенной к внешней поверхности мембраны. Центральная часть (а-спираль) гликопротеида проходит через мембрану и заканчивается на внутренней поверхности СООН-терминальной группой. Гликофорин из мембраны эритроцитов человека с молекулярной массой 31000Д (131 аминокислотный остаток) также имеет трансмембранную локализацию: N-концевой участок его обращен к окружающей среде, а С-концевой — внутрь клетки. Этот белок с 23 аминокислотными остатками С-концевого участка (с 12-го по 34-й остаток) локализован во внутренней части мембраны и взаимодействует с фосфолипидами. На тенях эритроцитов установлено, что фосфолипаза С инактивирует Na+, К+ — АТФ-азу. Поскольку подобного действия на интактные клетки фосфолипаза не оказывала, а также учитывая локализацию фосфатидилсерина на внутренней поверхности эритроцитарной мембраны, можно сделать заключение, что фермент локализован на внутренней поверхности мембраны. Однако исходя из механизмов действия АТФ-азных систем такое предположение кажется преждевременным, тем более что из ряда работ следует, что только активный центр Na+, К+ — АТФ-азы локализован на внутренней поверхности мембраны, тогда как реактивные группы локализованы на поверхности эритроцита и занимают Ю-3—Ю-5 всей его поверхности. Таким образом, можно предполагать, что АТФ-азная система также имеет трансмембранную локализацию. В мембранах эритроцитов содержатся белки с молекулярной массой 220000 и 240000Д, известные в литературе как тектин А (спектрин). Эти белки не метятся в интакт-ных клетках (например, 35Р-формилметионилсульфонме-тилфосфатом), но оба метятся в тенях эритроцитов. Тектин А имеет форму прутиков длиной 200 и шириной 3 нм. Учитывая условия присоединения метки и размер молекул белка, можно предположить, что тектин А покрывает внутреннюю поверхность эритроцитарной мембраны. К белкам, расположенным на внутренней поверхности мембран эритроцитов, относится и глицеральдегидфосфатдегидро-геназа с молекулярной массой 40000Д. При непродолжительной обработке везикул (с грибовидными выростами) саркоплазматического ретикулума трипсином белок с молекулярной массой 115000Д (Са2+ — АТФ-аза) распадается на два фрагмента с молекулярной массой 60000 и 55000Д. Полагают, что центр фосфорилирования входит в белковый фрагмент с молекулярной массой 60000Д, который и образует выросты, а фрагмент с молекулярной массой 55000Д встроен в мембрану. Во фракции саркоплазматического ретикулума обнаружены Са-связывающие белки. Один из них кальсиквестрин (молекулярная масса 46500Д) способен связывать 43 моля Са^ на 1 моль белка. Предполагается, что кальсиквестрин и другие кальцийсвязывающие белки с молекулярной массой от 20000 до 38000 и 54000Д локализованы на внутренней стороне мембраны. Это предположение сделано на основании того, что обработка фрагментов саркоплазматического ретикулума трипсином не приводит к протеолизу перечисленных белков. В саркоплазматическом ретикулуме есть белки, которые локализованы только на внешней стороне мембраны. В настоящее время нельзя дать полную строгую схему локализации и организации белковых компонентов в мембране. Более того, в различных мембранных структурах отдельные белки могут локализовываться по-разному. Однако выяснено, что белковые компоненты в мембранах находятся не в виде отграниченных от липидов монослоев, а более или менее погружены в липидный матрикс. Основная масса мембранных белков локализована в межфазных областях непрерывного бимолекулярного липидного слоя. Образующиеся белок-липидные комплексы являются основой структуры и функциональной организации биологических мембран. Углеводные компоненты мембран. Главные углеводные составляющие мембран представлены гликолипидами, гли-копротеидами и кислыми мукополисахаридами. Гликолипиды составляют большую группу сложных углеводов мембран. Они присутствуют во всех плазматических мембранах. У высших животных гликолипиды представлены гликосфинголипидами, в которых углеводный компонент связан с церамидом, представляющим собой N-ацильное производное сфингозина. Углеводная часть гликолипидов содержит D-глюкозу и D-галактозу, производные амино-сахаров D-глюкозамина и D-галактозамина, а также L-фукозу и сиаловые кислоты. Сиаловые кислоты представляют собой группу ацилированных нейраминовых кислот, содержащих карбоксильную группу, которая вносит существенный вклад в суммарный отрицательный заряд мембраны. Гликопротеиды представляют собой молекулы белков, ковалентно связанных с цепочками углеводов. Их структура в деталях пока неизвестна. Углеводные компоненты гликопротеидо |
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 |
Скачать книгу "Структура и функции мембран" (2.22Mb) |
[каталог] [статьи] [доска объявлений] [обратная связь] |