Галактозидаза количество в клетке

При добавлении соответствующего субстрата в бактериальных клетках очень быстро проявляется активность фермента в результате синтеза его новых молекул. Они появляются уже через 2-3 мин, и вскоре их количество достигает свыше 5000 молекул фермента в расчете на одну бактериальную клетку. (При определенных условиях на долю р-галактозидазы может приходиться 5-10% от общего растворимого белка бактерии.) При удалении из среды субстрата синтез фермента прекращается так же быстро, как был начат. [c.176]

Е. соИ росли на глицериновой среде в присутствии сильного индуктора р-галактозидазы, так что в каждый данный момент времени этот фермент составлял определенную фракцию белков, синтезируемых клеткой,. На графике количество зтой фракции показано наклоном кривой. Добавление глюкозы в момент, соответствующий точке А, вызывало сильную временную репрессию (линия АБ). После точки Б репрессия стала постоянной, но менее сильной. [c.74]

Возвращаемся теперь к конститутивным штаммам. Можно думать, что мутация в локусе i затрагивает строение белка. Но это не так. Разнообразными экспериментами показано, что ферменты, синтезируемые индуцируемым и конститутивным штаммами, абсолютно идентичны. Они ведут себя одинаково нри хроматографии, электрофорезе, иммунологических реакциях и обладают одинаковыми константами Михаэлиса, характеризующими их каталитические свойства. Следовательно, цистрон i не имеет отношения к структуре белка Р-галактозидазы, но управляет количеством синтезируемого клеткой фермента. Ясно, что цистрон [c.487]

Другие ферменты, адаптивные, или индуцибельные, образуются только тогда, когда их субстраты (или структурные аналоги субстратов) присутствуют в среде. Так, клетки Е. соИ, растущие на среде с глюкозой, содержат только следовые количества ферментов метаболизма лактозы и многих других субстратов, которые они способны усваивать. Однако если те же клетки перенести в среду, содержащую в качестве единственного источника углерода лактозу, то уже через 1—2 мин можно зафиксировать повышение активности -галактозидазы. Этот фермент гидролизует лактозу на D-галактозу и D-глюкозу. В течение последующего непродолжительного промежутка времени (от 20 до 180 мин в зависимости от условий роста) активность -галактозидазы увеличивается в 1000 раз по сравнению с исходным уровнем. [c.14]

II аргинином и измерили содержание Р-галактозидазы. Полученные результаты представлены па рис. 4-3. Клетки в культуре А, не имевшие возможности синтезировать РНК в присутствии индуктора, впоследствии не образовали и фермент. Клетки в, культуре Б, которые в присутствии индуктора могли синтезировать РНК, но не белок, впоследствии синтезировали фермент в таком же количестве, как и клетки культуры В, в которой в присутствии индуктора синтезировались как РНК, так и белок. Вывод если во время действия индуктора не происходит синтез РНК, то впоследствии не об- [c.49]

Представление о стабильности внутриклеточных молекул белка, противопоставляемое идее о том. что эти молекулы пребывают в состоянии динамического равновесия, находит подтверждение в исследованиях, проведенных на некоторых бактериальных системах. Моно и сотрудники [600, 601] исследовали индуцированный синтез р-галактозидазы в растущих клетках Es heri hia oli. При выращивании на сравнительно простой среде, содержащей соли и янтарную кислоту, эти микроорганизмы не синтезируют заметных количеств р-галактозидазы. Если же добавить к растущей культуре соответствующее индуцирующее соединение (например, галактозид, который не обязательно является субстратом р-галактозидазы), то клетки начинают синтезировать р-галактозидазу в таком количестве, что [c.275]

При выращивании Е. oli на среде без лактозы -галактозидаза в клетках обнаруживается в очень малых количествах. Если же в среду добавить лактозу, количество фермента увеличивается в сотни раз за несколько минут, т. е. происходит индукция синтеза фермента. [c.142]

Главный фермент в метаболизме этого сахара - -галактозидаза, гидролизующая лактозу на галактозу и глюкозу (рис. 28.1). При выращивании на лактозе клетка Е. соН содержит несколько тысяч молекул (3-галак-тозидазы. Если же выращивать Е. соН на других источниках углерода, например на глюкозе или глицероле, то число молекул [3-галактозидазы на клетку не достигает десяти. Лактоза индуцирует значительное увеличение количества [3-галактозидазы в клетке Е. oli, причем она вызывает синтез новых молекул фермента, а не активирует профермент (рис. 28.2). Следовательно, (3-галакто-зидаза - индуцибельный фермент. Одновременно и согласованно с (3-галактозидазой синтезируются еще два белка - галактозид- [c.112]

Наблюдаются и такие цепи катаболических реакций, когда субстрат действует как индуктор фермента только для первой реакции, затем первый промежуточный продукт А индуцирует биосинтез следующего фермента и т. д. Использование регуляторного механизма индукции ферментов дает возможность значительно увеличить синтез этих ферментов. При длительном выращивании культуры Е. oii на среде с лактозой содержание Р-галактозидазы увеличивается в 1000 раз. После индукции количество этого фермента в клетке достигает 3% общего содержания белков. Аналогичная картина наблюдается при работе с продуцентом амилазы — плесневыми грибами рода Aspergillus. [c.47]

Живые клетки имеют точно запрограммированные механизмы, регулирующие синтез различных белков таким образом, что в любой клетке присутствует определенное количество молекул каждого белка, позволяющее ей осуществлять свои метаболические процессы плавно и с максимальной эффективностью. Мы уже знаем, что ДНК Е. соИ содержит гены для более чем 3000 разных белков. Однако 3000 белков Е. соН присутствуют в клетке не в одинаковых количествах. Реально число копий отдельных белков может быть различным более того, число копий некоторых из них постоянно, тогда как число копий других может варьировать. Одна клетка Е. oli содержит около 15000 рибосом значит, каждый из 50 (или большего числа) рибосомных белков присутствует в клетке в 15 ООО копий. Число копий гликолитических ферментов также, по-видимому, поддерживается в клетке на постоянном и очень высоком уровне. Вместе с тем р-галактозидаза обычно присутствует в клетке Е. соИ в очень малых количествах-всего около пяти молекул. Однако, как мы увидим ниже, число молекул этого фермента может резко увеличиваться в ответ на изменения в доступности определенных питательных веществ в окружающей среде. Благодаря регуляции синтеза ферментов в клетках любого типа создается правильный набор ферментов, обеспечивающий нормальное протекание основных клеточных процессов. Регуляция позволяет также бактериям экономно использовать аминокислоты для синтеза тех белков, которые нужны им лишь [c.953]

Если к клеткам Е. соН добавить в отсутствие глюкозы какой-нибудь (3-галак-тозид типа лактозы, то они начнут синтезировать в больших количествах не только р-галактозидазу, но и два других функционально связанных с ней белка- Р-галактозиЭпермеазу и белок А. Пер-меаза-мембранный белок, способствующий транспорту р-галактозидов из внешней среды в клетку. Функция белка А не совсем ясна, однако не исключено, что он играет важную роль в процессе метаболической утилизации галактозидов. Если один индуктор вызывает синтез группы связанных между собой ферментов или белков, как это имеет место в данном случае, такой процесс называют координированной индукцией. Сегодня мы знаем, что Е. соИ и другие бактерии способны в ответ на различные специфические индукторы синтезировать большое число разных связанных друг с другом ферментов или групп ферментов. Такая способность позволяет бактериям быстро приспосабливаться к новым условиям и экономно использовать самые разнообразные питательные вещества, которые появляются в окружающей среде. [c.955]

Этот ПОДХОД был использован при клонировании гена соматостатина-пт-тщного гормона (14 аминокислотных остатков) из гипоталамуса, регулирующего секрецию инсулина, глюкагона и гормона роста. Ген соматостатина был в этом случае синтезирован химически и присоединен к концу гена 3-галактози-дазы. Два связанных между собой гена были встроены в плазмиду Е. соИ, и полученная рекомбинантная плазмида была введена в клетки Е. oli. В результате такие клетки синтезировали большие количества гибридного белка, состоящего из ковалентно соединенных друг с другом Р-галактозидазы и соматостатина. Такая молекула, представляющая собой гибрид собственного белка Е. oli и белка позвоночного организма, называется химерным белком. Гибрид р-галактозидазы и соматостатина расщепляли по пептидной связи, соединяющей два белка, что приводило к освобождению обладающего биологической активностью соматостатина. [c.988]

Ферменты эти образуются в совершенно различных количествах. На долю а-галактозидазы приходится 6% белка в полностью-индуцированной клетке Е. соИ, тогда как содержание трансаце-тилазы достигает лишь 0,2%. Можно думать, что Р-галактозидаз-ный ген локализован ближе к оператору, чем трансацетилазный ген [112, 114]. [c.286]

В. Мозес и сотрудники [54, 55] показали, что катаболитная репрессия Р-галактозидазы у Е. oli состоит из двух фаз [фиг. 28]. Они нашли, что при добавлении глюкозы к клеткам, синтезирующим Р-галактозидазу в присутствии индуктора (ИПТГ), в течение некоторого периода времени (который они назвали фазой временной катаболитной репрессии) прекращался синтез ферментов. Затем синтез Р-галактозидазы возобновлялся, протекая теперь с постоянной, но меньшей скоростью, чем перед добавлением глюкозы. По-видимому, в течение этой второй менее жесткой фазы репрессии происходит перераспределение относительного синтеза белков клетки. Под действием глюкозы в клетке индуцируется синтез большого количества ферментов, способствующих метаболизму глюкозы, и соответственно-их доля автоматически возрастает по сравнению [c.73]

Следует учитывать, что микробиология дольше всего оставалась цитаделью ламаркизма, и идея о направленных изменениях клетки в ней долгое время долшнировала. Однако точный эксперимент полностью опроверг все идеи об адаптивном синтезе. Оказалось, что если клетка способна образовывать данный фермент, например р-галактозидазу, то фермент образуется всегда, но в относительно малых количествах. На современном языке это означает, что в клетке содержится вся необходимая информация для синтеза соответствующего активного белка, или иначе — в хромосоме имеется цистрон, где зафиксирована химическая структура ферментного белка. Однако в силу каких-то причин, например действия подавителя, синтез р-галактозидазы идет медленно и только под действием субстрата, т. е. лактозы, он резко изменяет темп. [c.481]

Был взят мутант Е. соИ, ауксотрофный но урацилу. Попытки индуцировать синтез р-галактозидазы на среде, не содержавшей урацил, или на среде без фосфата дали отрицательный результат. Следовательно, для осуш ествления индуцированного синтеза галактозидазы необходимо, чтобы синтезировалась РНК. Без синтеза РНК нет индукции. С другой стороны, синтез ДНК в клетке для этого не необходим. Добавление специфического ингибитора синтеза ДНК — иприта ничего не изменяло в индукции синтеза фермента. Мы знаем, что в клетке Е. oli имеется небольшое количество молекул галактозидазы и до индукции, т. е. в хромосоме имеется в готовом виде информация для синтеза белка, но матрица, очевидно, отсутствует. Если бы на ней шел синтез со скоростью 1 молекула в 5 сек., или 12 молекул в 1 мин., то в течение периода деления клеток количество белка в них достигло бы 300—500 молекул, в то время как среднее количество молекул фермента составляет всего 1—2. [c.487]

Ферменты, синтезируемые клетками, можно разделить на две группы конститутивные и индуктивные. Конститутивные ферменты образуются постоянно независимо от состава питательной среды. Индуктивные ферменты начинают синтезироваться организмом в больших количествах лишь в присутствии добавленных соединений (субстратов). Например, бактерии кишечной палочки Es heri hia соИ в нормальной среде содержат фермент р-галак-тозидазу, расщепляющий лактозу в виде следов. При переводе же бактерий в среду, содержащую лактозу в качестве единственного источника углерода, синтез этого фермента увеличивается в 10 ООО раз по сравнению с исходным состоянием. Это явление и называется индукцией, а субстрат лактозу называют индуктором. После удаления лактозы синтез р-галактозидазы быстро прекращается. Увеличение ферментов под влиянием индукции их субстратов обнаружен и у животных. Образование ряда ферментов может тормозиться, или, как говорят, подвергнуться репрессии. Репрессия проявляется в результате накопления продуктов деятельности ферментов внутри клетки, когда потребность в них ограничена. [c.292]

Спустя много лет после того, как была открыта положительная ферментативная адаптация, т. е. индукция синтеза фермента в присутствии субстрата (или структурного аналога субстрата), выяснилось, что существует также отрицательная ферментативная адаптация, или репрессия ферментов. В этом случае синтез фермента, вместо того чтобы индуцироваться субстратом, угнетается в присутствии продукта реакции, которую он катализирует. Существование репрессии ферментов было впервые установлено в лаборатории Моно в 1953 г., когда было показано, что синтез трипто-фан-синтазы Е. oli — фермента, определяемого генами irpA и irpB, — подавляется в присутствии триптофана. Биологический смысл этого явления так же очевиден, как в случае индукции р-галактозидазы лактозой для клетки было бы чрезвычайно неэкономно синтезировать ферменты, обеспечивающие последний этап биосинтеза триптофана, в то время когда эта аминокислота в достаточном количестве имеется в окружающей среде. В течение последующих нескольких лет было обнаружено много других случаев репрессии ферментов — в основном ферментов, осуществляющих у бактерий синтез аминокислот и гидролиз фосфорилированных органических соединений. [c.486]

Индукция образования отдельных ферментов в присутствии их субстратов и родственных субстратам веществ является очень важным феноменом, особенно для бактерий, у которых количество фермента в клетках может увеличиваться в несколько сотен раз при выращивании их в присутствии субстрата. Примерами этого типа регуляции являются рассмотренные la - и а/-системы было проведено множество работ по индукции р-галактозидазы -галактозидами у Е. oll. [c.66]

Синхронная индукция всех трех белков реализуется через синтез одной общей полицистронной мРНК. Обычно в отсутствие индуктора уровень транскрипции генов la очень невелик и в клетке имеются лишь очень малые количества Р-галактозидазы и пермеазы. В то же время удается легко отобрать мутанты (так называемые конститутивные мутанты), которые и в отсутствие индуктора продуцируют большие количества этих белков, такие же, как нормальные клетки в условиях индукции. Все эти конститутивные мутанты содержат мутации вблизи гена Z и на достаточном удалении от генов Y н А. Как показал комплементационный анализ, такие мутанты можно разбить на два класса I " (не-индуцибельные) и 0° (операторно-конститутивные). С использованием элементов F la или конъюгативных мерозигот (см. гл. 8) можно получить частичные диплоиды, включающие такие мутации. Фенотипические проявления частичных диплоидов этого типа свидетельствуют, что мутации I и О оказывают принципиально различное влияние на синтез Р-галактозидазы. Из перечисленных в таблице 15.1 частичных диплоидов два первых характеризуются нормальным индуцибельным фенотипом, что указывает на рецессивный характер мутации 1 . Ген I осуществляет нормальный контроль экспрессии гена Z в случае обоих частично диплоидных генотипов независимо от того, находится ли ген Z на той же хромосоме, что и I, или на другой. В случае двух по- [c.173]

Клетки нз всех лунок, оказавшиеся при скрининге положительными, надо субкультивпровать. Для этого переносите содержимое этих лунок в 24-луночиый планшет и добавьте в каждую лунку по 0,5 мл свежей среды. Клетки из такого планшета могут служить источником для клонирования клеток данной гибридомной линии кроме того, их можно рассеять на чашке Петри диаметром 90 мм и заморозить. Если слияние оказалось очень удачным, можно сразу не справиться с размножением и клонированием слишком большого количества клеток. В такой ситуации лучше выбрать только пять или десять положительных колоний для немедленного их размножения, а остальные заморозить до проведения дальнейших исследований. После размножения колоний в планшете с 24 лунками скрининг следует повторить и, кроме того, провести и более жесткий скрининг другим способом. Если в результате слияния во многих лунках наблюдается рост клеток и обнаруживаются антитела к -галактозидазе, но не обнаруживается антител к белковому продукту встроенного фрагмента, тогда единственно, что остается делать, — это повторить слияние в тех же условиях, в которых проводилось предыдущее. Если, однако, в результате слияния вообще образуется небольшое число клонов гибридных клеток, тогда стоит попробовать внести изменения в методику слияния. К ним относятся использование так называемого питающего слоя для роста клеток и внесение в среду добавок. [c.192]

Аналог лактозы, способный индуцировать экспрессию Ьас-оперона и не являющийся в то же время истинным субстратом Р-галактозидазы, можно назвать нерасходуемым индуктором. Добавление лактозы или нерасходуемого индуктора к культуре бактерий, выращиваемой на плохо утилизируемом источнике углерода (например, сукцинате), вызывает незамедлительную индукцию ферментов La -onepoHa. Небольшие количества лактозы или индуктора способны проникать в бактериальную клетку и в отсутствие пермеазы. Молекулы репрессора, как связанные с операторным локусом, так и находящиеся в свободном виде в цитоплазме, обладают сродством к молекулам индуктора. Связывание индуктора с молекулой репрессора, прикрепленной к операторному локусу, вызывает конформа-ционные изменения структуры репрессора и приводит к диссоциации комплекса с ДНК. Если к этому моменту ДНК-зависимая РНК-полимераза уже связана с кодирующей цепью в промоторной области, то начинается транскрипция. Образующаяся при этом полицистронная мРНК имеет на 5 -конце последова-тельнос ть, комплементарную кодирующей цепи оператора. Таким образом, индуктор дерепрессирует La -onepoH и обеспечивает возможность транскрипции структурных генов Р-галактозидазы, галакто- [c.113]

В количестве, достаточном для инактивации репрессора. При концентрации ТМГ в среде 10 М он накапливается в клетках, и в результате опи синтезируют р-галактозидазу и пермеазу. Если такие клетки перенести в среду, содержащую ТМГ в концентрации 10 М, то благодаря пермеазе они продолжают накапливать достаточно много ТМГ, а это в свою очередь индуцирует синтез нер-меазы (и р-галактозидазы) даже на нротя кении 1600 поколеиий. Так, фенотипическое изменение, выэванное происшедшим однажды изменением метаболизма, передается из поколения в поколение, хотя оно и не связано со стабильным необратимым изменением генетического аппарата. [c.245]

Исследования выделенных вакуолей (Калифорнийский университет США) показали, например, что вакуоли из эндосперма прорастающих семян клещевины содержат до 25% всего количества белка в клетке, 62% сахарозы и различные гидролитические ферменты кислую иротеазу, карбопептидазу, фос-фодиэстеразу, р-галактозидазу и др. [c.64]

О. Карми с соавторами (1987 г.) предложили использовать бактериальную люциферазу для отбора промоторов и контроля за их функционированием in vivo. Преимущество такого подхода прежде всего состоит в том, что для оценки уровня люциферазы не требуется разрушать клетки (что необходимо делать при количественном анализе AT, уЗ-галактозидазы или других тест-белков), поскольку она катализирует специфическую реакцию с излучением света. Продукцию света бактериальной люциферазой можно легко измерить с помощью фотоумножителя, и она линейно зависит от количества синтезированного фермента. [c.245]

Смотреть страницы где упоминается термин Галактозидаза количество в клетке: [c.472] [c.954] [c.52] [c.65] [c.537] [c.155] [c.140] [c.165] [c.195] [c.43] [c.47] [c.47] [c.47] [c.76] [c.165] [c.111] [c.65] [c.365] [c.216] [c.154] [c.175]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология