Бактериородопсин в протеолипосомах

Система протеолипосомы — коллодиевая пленка , первоначально разработанная для изучения бактериородопсина, была затем использована при исследовании целого ряда других мембранных преобразователей энергии. [c.34]

Установлено, что N- и С-концы полипептидной цепи бактериородопсина находятся по разные стороны цитоплазматической мембраны N-конец обращен наружу, а С-конец — внутрь клетки. Это заключение основывается на данных опытов по действию протеолитических ферментов и моноклональных антител в системах двух типов субклеточных частицах с той же ориентацией мембраны, что у клеток, и протеолипосомах с обратной ориентацией мембраны. [c.105]

Предприняты попытки встраивания молекул пигмента в искусственные системы и повыщения эффективности их использования. В частности, растущие бактерии Н. каЬЫит переносят в мелкие водоемы с высокой концентрацией КаС1 и других минеральных солей, в которых исключается загрязнение. У некоторых щтаммов половина клеточной мембраны покрыта пурпурным пигментом, и из 10 л бактериальной культуры можно получить 0,5 г пурпурных мембран. В таких биомембранах содержится до 100000 молекул родопсина. Биомембраны фиксируют на особой подложке, которая должна обладать всеми свойствами, необходимыми для обеспечения тока протонов, а не других ионов. В частности, для этих целей вполне пригодны пористые подложки, пропитанные липидами, которые, сливаясь с мембраной, сплощным слоем покрывают поверхность фильтра. Мембранные фрагменты можно смещивать и с акриламидом с образованием геля. Вместо создания плотных слоев молекул бактериородопсин и липиды могут создавать протеолипосомы, которые встраивают в структуры, обеспечивающие эффективное перекачивание протонов. [c.27]

Н-АТФаза была реконструирована Я. Кагавой и Э. Ракером в протеолипосомы. Механизм генерации Д лН+ и синтез АТФ в этих протеолипосомах были подробно изучены. Было показано, что комплекс Po+Pi может синтезировать АТФ в реконструированной системе при генерации на мембране A iH+. При этом эффективность синтеза не зависит от природы первичного генератора Д 1Н+. В моделях по реконструкции мембранных белков была выявлена возможность сборки молекулярных машин из элементарных деталей, принадлежащих представителям разных животных царств. Так, например, в одной из работ Э. Ракер и В. Стокениус реконструировали протеолипосомы, способные эффективно осуществлять фосфорилирование, где в качестве A iH+ генератора использовались бактериородопсин, Н-АТФ-синтетаза из митохон дрий сердца быка и фосфолипиды соевых бобов. [c.131]

Описанные выше соотношения указывают, что трансмембранный перенос ионов Н+ бактериородопсином должен быть направлен из цитоплазмы в периплазму бактериальной клетки. В полном соответствии с этим выводом оказались результаты опытов на клетках, суббактериальных пузырьках, протеолипосомах и бляшках, сорбированных на коллодиевой пленке. Было найдено, что микро-и миллисекундные электрогенные стадии имеют такое направление, как если бы положительные заряды переносились от цитоплазматической к периплазматической поверхности. [c.110]

Как показали опыты, проведенные нами совместно с Ю. А. Овчиннниковым и его коллегами, удаление трех аминокислот с N-конца, 17 аминокислот с С-конца, а также пяти аминокислот (от Mei-68 до Gly-72) из гидрофильной связки между а-спиралями Б. и С не влияет на транспорт протонов и кинетику отдельных электрогенных стадий. Впоследствии это наблюдение было подтверждено X. Г. Кораной и сотрудниками, которые не только расщепили бактериородопсин на два фрагмента А—В и С—G), но и препаративно разделили эти фрагменты, а затем реконструировали в протеолипосомах. Полученная система была способна к светозависимому переносу ионов водорода. [c.112]

Протеолипосомы, построенные из названных выше компонентов, могли бы быть стабильной системой регенерации АТФ. В качестве АцН-генератора перспективен бактериородопсин из Н. halobium, которая не только гало-, но и термофильна. [c.246]

В конце 1973 года академик Ю. Овчинников организовал проект Родопсин для сравнительного исследования животного и бактериального пигментов. Мы занялись изучением бактериородопсина, используя препарат, полученный в Институте биофизики Л. Некулае-вой, тогда сотрудницей лаборатории Л. Каюшина. Были приготовлены протеолипосомы с бактериородопсином в качестве белка. Затем методом проникающих ионов была доказана способность бактериодопсина превращать свет в разность электрических потенциалов. [c.85]

А вдруг протеолипосомы склеиваются с искусственной мембраной, ведь она тоже состоит из фосфолипидов Тогда возникающий со временем высокий фотопотенциал мог бы в принципе иметь ту же природу, что в опытах Л. Драчева бактериородопсин протеолипосом, [c.88]

Последующее разбирательство показало, что в системе протеолипосомы — искусственная мембрана бактериородопсин всегда ориентирован таким образом, что он транспортирует протоны из омывающего раствора внутрь приклеенных к мембране протеолипосом. Так мы получили систему, где из двух противоположно включенных биологических фотобатарей осталась одна. [c.89]

Ракер и Стокениус взяли АТФ-синтетазу из митохондрий сердца быка, бактериородопсин из галофильных бактерий и фосфолипиды из соевых бобов и получили новый тип протеолипосом, составленных из веществ всех трех царств живого мира животного, бактериального и растительного. Протеолипосомы при освещении синтезировали АТФ. [c.90]

Протеолипосомы, покрывающие поверхность плоской мембраны на отверстии радиусом около 1 миллиметра, содержат в общей сложности порядка миллиона молекул бактериородопсина. Проблема состоит в том, чтобы синхронизировать работу всех этих фотогеяераторов, каждый из которых работает сам по себе. Оказалось, что в принципе и это можно сделать. Существуют лазеры, генерирующие световую вспышку продолжительностью менее 10 секунды. Если осветить молекулы бактериородопсина такой вспышкой, то все они сработают практически одновременно и только один раз. [c.130]

Казалось бы, бактериородопсин должен лучше, чем что бы то ни было, подходить для такой работы (вспомним чрезвычайную устойчивость этого белка к всевозможным изменениям условий среды). Спору нет, сам по себе бактериородопсин стабилен, да вот плоская мембрана, на которую нужно сорбировать протеолипосомы с этим белком, не слишком прочна. К тому же ее прочность уменьшается после присоединения протеолипосом. Как выйти из этого нового затруднения [c.131]

Столь тонкие искусственные мембраны — излюблен-нь1й объект исследований по моделированию свойств природных мембран, имеющих ту же толщину. Однако так ли необходимо работать с тонкой мембраной в нашем случае Ведь у нас она просто сорбент для протеолипосом. Если уж мы решили следить за движением протона в молекуле бактериородопсина, то в общем-то безразлично, на чем сидит бактериородопсиновая протеолипосома — на тонкой мембране или какой-то другой подложке. [c.131]

Массовые количества АТФ можно было бы производить за счет света в стабилизированных тем или другим способом протеолипосомах, содержащих бактериородопсин и протонную АТФ-синтетазу из термофильной бактерии. В сопряжеийи этих двух весьма устойчивых ферментов — преобразователей энергии видится сегодня тот наиболее перспективный принцип, который можно было бы положить в основу технологии производства АТФ. [c.187]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология