Электронная микроскопия белков

Главное внимание исследователей было сосредоточено на попытках локализовать методом иммунной электронной микроскопии белки 30S субчастицы Е. соИ. Однако, несмотря на возможность получения специфических антител ко всем 21 индивидуальным белкам, эта задача оказалась не простой, и метод дал много ложных локализаций. Дело в том, что этот метод, кажущийся столь прямым и демонстративным, таит опасности различных артефактов, обусловленных недостаточной очисткой антител, неспецифическим присоединением антител к некоторым участкам поверхности частиц, искажением специфического положения антитела на частице вследствие ее ориентации на подложке и т. д. Тем не менее, в настоящее время можно выделить наиболее надежные результаты в отнощении 30S субчастицы. Первой такой надежной локализацией было, по-видимому, определение положения белка S14 на головке частицы (рис. 65) антигенный детерминант белка был найден на поверхности головки со стороны, противоположной боковому выступу ( платформе ) 30S субчастицы (рис. 68). Недалеко от него были локализованы также антигенные детерминанты белков S10 и S19. Ниже этой группы белков, в районе борозды, разделяющей головку и тело, был локализован белок S3, а еще ниже, близко к борозде, но уже на теле субчастицы, белок S5 (рис. 68). Белки S6 и S11 были локализованы по другую сторону 30S субчастицы, а именно на ее боковом выступе ( платформе ). Белок S8, согласно иммунной электронной микроскопии, располагается также у бокового выступа, где-то между ним и телом, на внешней (обращенной от 50S субчастицы) стороне 30S субчастицы. [c.112]

Сердцевинное положение РНК и более периферическая локализация белков в рибосомных частицах может быть продемонстрирована также с помощью специальной техники электронной микроскопии, где частицы погружены в среды с разной электрон-рассеивающей плотностью. Здесь используется тот же принцип контрастирования, что и в случаях диффузного рассеяния в растворе. Так, когда частицы погружены в глюкозу, то электрон-рассеивающие плотности среды и белкового компонента оказываются уравненными и видна только РНК. В других средах видны как белок, так и РНК. Этим методом удалось подтвердить как тот факт, что РНК образует центральное ядро в рибосомной частице, так и многочисленные указания, что в то же время РНК далеко не вся покрыта белками, а в ряде мест образует поверхность частицы. [c.106]

Превращение золя в гель связано с возникновением особой внутренней структуры в этой системе. Частицы коллоидных веществ, соприкасаясь друг с другом, как бы склеиваются и образуют своеобразный каркас, в ячейках которого оказывается включенным значительное количество воды. Наличие этой структуры придает гелю характерные механические (вязкоэластические) свойства. Образование тончайшей сети переплетающихся нитей во многих гелях можно наблюдать при помощи электронного микроскопа, дающего увеличение в 30 000—40 ООО раз. Такую сеть, состоящую из переплетающихся нитей гидрофильного коллоида, можно, в частности, видеть на электронных микрофотографиях мышечных белков. Интересную электронную микрофотографию (рис. 4) дает мышечный белок — актин, биологическое значение и биохимические функции которого рассматриваются в главе Мышечная ткань . [c.16]

Белок имеет тенденцию распространяться по всей поверхности, при этом он захватывает погруженную в него ДНК и точно так же расстилает ее по поверхности воды. С помощью очень тонких манипуляций развернутую ДНК удалось наложить на опорную пленку и сфотографировать под электронным микроскопом. [c.153]

Вновь выделенный полимерный белок по данным электронной микроскопии состоит из волокон диаметром около 20 нм. Длина волокон неодинакова, но у всех составляет сотни нанометров. При седиментации этого белка в аналитической центрифуге наблюдается только один пик, которому отвечает экстраполированное значение коэффициента седиментации го, = 35 5. Согласуются ли между собой эти данные [c.234]

Рибосомы испытывают три вида структурных превращений обратимую диссоциацию на две субъединицы, разворачивание субъединиц, разборку субъединиц. Как уже сказано, диссоциация может быть вызвана понижением концентрации ионов Mg Электронная микроскопия показывает, что ассоциирующие субъединицы взаимодействуют определенными участками своих поверхностей. Роль ионов Mgf + (или Са ), вероятно, сводится к экранировке отрицательных зарядов фосфатных и карбоксильных групп. Взаимодействие субъединиц в рибосоме до сих пор детально не изучено. Имеются данные, указывающие на существование в клетке фонда свободных субъединиц, находящихся в равновесии с нефункционирующими рибосомами, в которых связь между субъединицами недостаточно стабильна. Эта связь стабилизуется при взаимодействии с компонентами белок-синтезирующей системы, в частности тРНК [92]. Спирин и Гаврилова подчеркивают значение лабильной ассоциации двух неравных субчастиц в рибосоме [87]. [c.579]

Конечно, белки так малы, что рассмотреть все подробности их внешнего вида, так сказать черты лица , пока нельзя. Пользуясь центрифугой и электронным микроскопом, можно разобрать только общие контуры фигуры длинная она или короткая, толстая или тонкая. Ну, а как молекула белка устроена внутри Как уложены полипептидные цепи в ней Как изучить более тщательно ее строение На эти вопросы ученые попытались ответить, пригласив белок в рентгеновский кабинет. [c.52]

Индивидуальные нуклеосомы можно получить, обработав хроматин ферментом нуклеазой микрококков. Это эндонуклеаза, которая разрезает нить ДНК в местах соединения между нуклеосомами. Сначала освобождаются группы частиц, а потом отдельные нуклеосомы. Мономерные нуклеосомы отчетливо видны на рис. 29.2 в виде компактных частиц (настоящая форма которых похожа на диск см. ниже). Они седиментируют примерно со скоростью 11S, что соответствует общей массе в диапазоне 250000-300000 дальтон. Отношение белок/ДНК составляет около 1,25. Димеры, тримеры и т.д. имеют соответствующие свойства при биохимическом анализе или при наблюдении под электронным микроскопом. [c.360]

Белок полосы 3 можно зарегистрировать в виде внутримембранных частиц с помощью электронной микроскопии в сочетании с замораживанием - скалыванием. В этом случае клетки замораживают в жидком азоте и полученный кусочек льда раскалывают острым ножом. Плоскость скола обычно проходит через гидрофобную сердцевину мембранного бислоя, разделяя его на два монослоя. Затем на образовавшиеся поверхности напыляют платину и рассматривают платиновые реплики [c.368]

Разгадка многочисленных проявлений клеточной активности лежит, гю-видимому, в коллоидных свойствах протоплазмы. Коллоидные системы характеризуются наличием частиц, размер которых колеблется в пределах от 1 до 1000 н.м 146, 471. Такие структуры отчетливо можно наблюдать с помощью электронного микроскопа. Обычно эти частицы пе проходят через поры целлулоидных мембран, так что такие мембраны могут действовать как сита, задерживающие коллоидные частицы и пропускающие частицы меньшего размера. Коллоидные частицы диффундируют значительно медленнее, чем частицы. меньшего размера. Ионы натрия диффундируют в воде в 20 ООО раз быстрее, чем альбу.чип — белок, обладающий коллоидными свойствами. Наличие зарядов на поверхности коллоидных частиц приводит к появлению между частицей и окружающей средой пограничного слоя и, таким образом, обусловливает их взаимодействие друг с другом. Это свойство может служить также причиной взаимодействия между коллоидными частицами- Коллоидные системы могут быть гомогенными (например, белок, растворенный в воде) и гетерогенными (например, двухфазная суспензия капель масла в воде). [c.285]

Из уравнения (X. 11) можно вычислить приближенное значение возможного диаметра 2Ь негидратированной молекулы. Естественно было бы предположить, что у = 0,73 и й/6 == 50. Тогда нз уравнения (Х.П) получаем, что 2Ь — 6,6 нм. Это значение настолько отличается от диаметра, наблюдаемого под электронным микроскопом, что приведенные данные приходится рассматривать как несовместимые. Возможно, однако, что во время высушивания образца для электронной микроскопии белок агрегирует. [c.237]

Регуляторные ДНК-связывающие белки прокариот вызывают заметные изменения конформации ДНК. При рентгеноструктурном исследовании комплекса регуляторного белка TFIHA со своим участком ДНК оказалось, что двойная спираль находится в А-форме. Другие изменения (изгибы и изломы двойной спирали) можно обнаружить с помощью электронной микроскопии, электрофореза ДНК-белковых комплексов, а также при действии нуклеаз. Связанный белок защищает от расщепления 15—30 п. о. в месте связывания и порождает два участка повышенной чувствительности к нуклеазам с обеих сторон от места связывания. Тонкий анализ мест гиперчувствительности в хроматине эукариот показал, что они имеют точно такую же структуру — две гипер-чувствительные точки, разделенные защищенны.м участком. [c.257]

В тканях человека и других животных, а также в зеленых растениях и грибах значительная часть железа находится в форме ферритина, красновато-коричневого водорастворимого белка . Ферритин представляет собой резервную форму Fe(lII) в растворимом и нетоксичном состоянии, легко пригодном для использования. Ферритин — несколько необычный белок. Содержание железа в ферритине составляет 17—23%, причем оно находится в виде расположенной в центре плотной массы гидратированной гидроокиси железа (III), заполняющей пространство диаметром 7 нм. Эта масса окружена белковой оболочкой из 24 субъединиц, распол( женных в соответствии с кубической симметрией, во многом аналогично тому, как это показано на рис. 8-17. Внешний диаметр частицы составляет 12 нм. Молекулярный вес апоферритина равен 445 ООО, а каждая субъединица имеет молекулярный вес 18 500. Полностью заполненная (до 23% Ре) молекула ферритина содержит свыше 2000 атомов железа, упакованных почти как в кристаллической решетке. Сердцевина молекулы легко различима в электронном микроскопе, н в микроскопии ферритин часто используют как своеобразный маркер. Другая резервная форма железа, гемосидерин, по-видимому, состоит из молекул ферритина вместе с добавоч- [c.126]

В этих методах используют главным образом фракцию иммунных сывороток или даже антитела, выделенные из этой фракции посредством иммуноаффииной хроматографии, применяя иммобилизированный чистый антиген. Для мечения антител используют также белок А, который связывается специфическим образом с фрагментом F большинства IgG в этом случае сам белок А маркируют коллоидным золотом такая техника практикуется в электронной микроскопии [95]. [c.106]

Видимые в оптическом микроскопе коллагеновые волокна состоят из различимых в электронном микроскопе фибрилл—вытянутых в длину белковых молекул, названных тропоколлагеном. Тропоколлаген —основная структурная единица коллагена (рис. 21.2). Необходимо четко разграничивать понятия коллагеновые волокна и коллаген . Первое понятие по существу является морфологическим и не может быть сведено к биохимическим представлениям о коллагене как о белке. Коллагеновое волокно представляет собой гетерогенное образование и содержит, кроме белка коллагена, другие химические компоненты. Молекула тропоколла-гена—это белок коллаген. Одной из отличительных черт данного белка является то, что /з всех его аминокислотных остатков составляет глицин, 7з —пролин и 4-гидроксипролин, около 1%—гидроксилизин некоторые молекулярные формы коллагена содержат также 3-гидроксипролин, хотя и в весьма ограниченном количестве [c.662]

Воя сове к ив С. В., Магнетизм, М., 1971 Ханд-рих К., Кобе С.. Аморфные ферро- и ферримагнетики, пер. с нем.. М., 1982. См. также лнт. при ет. Ферриты. ФЕРРИТИН, белок печени мол. м. 480 ООО. Внута. полость четвертичной структуры Ф. заполнена Ре20 яНа0 (2396 от массы Ф.). Служит тканевым резервуарам ионов Ре +, переносимых в печень др. железосодержащим белком — трансферрином. Использ. как маркерный белок в электронной микроскопии. [c.618]

При выдавливании солевого раствора миозина через тонкое отверстие в чистую воду этот белок оседает в виде волокон, обладающих спектром, тождественным до мельчайших подробностей спектру а-кератина, а после растяжения — спектру -кератина. Спектр а-кератина мог быть обнаружен и в неповрежденных мышцах. В случае взвесей миозина в солевых растворах при помощи электронного микроскопа наблюдается присутствие фибрилл диаметром 50—250 А и длиной, достигающей 15 ООО А. Таким образом, миозин, безусловно, является неоднородным (полидисперсным) агрегатом. Эти суспенсии обладают сильным двойным лучепреломлением в потоке, что является доказательством нитевидной конформации макромолекул миозина. [c.445]

Если из тканей, которые активно синтезируют белок, например из поджелудочной железы, осторожно выделить рибосомы, они часто оказываются собранными в группы, состоящие из нескольких или из многих рибосом, число которых иногда доходит до 80 и даже больше. Такие скопления, названные полирибосомами, или полисомами, были изучены с помощью электронного микроскопа и химическим путем. Под действием рибонуклеазы полирибосомы разобщаются на индивидуальные рибосомы. Это указывает на то, что они удерживаются с помощью цепи РНК. Действительно, цепь, соединяющую соседние рибосомы, можно увидеть на электронных микрофотографиях (рис. 29-18). Она является не чем иным, как мРНК, которая одновременно транслируется многими рибосомами, расположенными довольно близко друг к другу (рис. 29-18). Такая одновременная трансляция одной мРНК многими рибосомами значительно увеличивает эффективность использования матрицы. [c.942]

С помощью дифференциального центрифугирования было изучено распределение РНК в различных фракциях печени. Оказалось, что у крыс, не получающих белок, основная потеря РНК приходится на микросомную фракцию, соответствующую эндоплазматической сети целой клетки [143]. Данные, полученные при помощи электронного микроскопа, также говорят о том, что в печеночных клетках голодающих крыс степень выраженности эндоплазматической сети резко ослабевает [144, 145]. Через несколько часов после скармливания животным белковой нищи начинается новообразование комнонентов эндоплазматической сети первыми появляются мембраны, пока еще лишенные рибосом рибосомы возникают на вновь образованных мембранах позднее. Таким образом, изменения в обмене РНК, наблюдаемые при различном содержании в нище белка, но-видимому, тесно связаны с тем обстоятельством, что при изменении в нище содержания белка изменяется степень выраженности эпдоплазматиче-ской сети. [c.289]

Актин, открытый Штраубом в 1942 г., экстрагируется водой из мышц после извлечения из них миозина 0,6 М раствором КС1 и последующей обработки ацетоном. Этот белок может существовать в двух формах, резко отличающихся гю своим физико-химическим свойствам — глобулярной (Г-актин) и фибриллярной (Ф-актин), тонкое строение которых хорошо видно на электронных микрофотографиях, полученных с помощью электронного микроскопа (см. рис. 4, стр. 17). Считается, что фибриллы полимеризованного актина получаются не путем развертывания (разматывания) глобул Г-актина, а в результате их ассоциации в длинные цепочки. [c.417]

Во многих случаях электронная микроскопия является единственным "прямым" методом изучения пространственной структуры. Это особенно очевидно при исследовании молекулярных комплексов, таких, как рибосомы или мультиферментные мембранные комплексы типа цитохром-с-оксидазы или Н -АТРазы мембран митохондрий. Как уже отмечалось выше, наиболее информативно изучение объектов, имеющих упорядоченную структуру. Иногда упорядоченность надмолекулярной структуры присуща объекту исследования in vivo, например некоторым вирусам или клеточным органеллам. В редких случаях белки функционируют в биологических мембранах в виде двухмерных Кристаллов (бактериородопсин). Обычно белок сначала необходимо выделить из клетки, очистить до гомогенного состояния и, используя специальные метод1.1, сформировать из него упорядоченную структуру [c.213]

По-видимому, основная масса синтезированных в ядрышке белков иснользуется для образования рибосом. Наличие в ядрышке рибосом впервые было показано с помощью электронной микроскопии на электронных микрофотографиях в ядрышке обнаруживалось большое количе-ство частиц, по своим размерам сходных с рибосомами цитоплазмы. Было найдено, что[в экстрактах целых клеточных ядер содержатся частицы, состав и коэффициент седиментации которых сходны с соответствующими параметрами рибосом, описанных Тео и Сато [54]. Бёрнстил иего коллеги выделили эти частицы из изолированных ядрышек и показали, что они обладают основными свойствами рибосом, т. е. имеют коэффициент седиментации 80S, распадаются на субъединицы] при удалении ионов магния, а аминокислотный состав их белка сходен с аминокислотным составом белка цитоплазматических рибосом. Факт синтеза рибосомного белка в ядрышке был подтвержден опытами, в которых изолированные ядра инкубировали в течение короткого времени с меченой аминокислотой. Затем из таких ядер выделяли ядрышки, а из них выделяли белок, обладавший самой высокой скоростью включения аминокислот. [c.40]

Однако наложить на эти бимолекулярные липидные пленки с обеих сторон еще и белковые пленки оказалось уже труднее. Собственно говоря, теперь это уже не актуально, так как за это время и без того было выяснено, что видимые на электронных микрофотографиях мембраны в самом деле имеют структуру сэндвича. Правда, следует сделать одну оговорку то, что мы различаем под электронным микроскопом в качестве мембраны, а именно светлый средний слой и оба темных слоя, не абсолютно идентично липидной и двум белковым пленкам. Ведь темные участки (как и в случае с рибосомами) контрастируются искусственно — лучше всего это получается при обработке перманганатом калия и четырехокисью осмия. Но эти вещества не красят белковые пленки, а откладываются на границе липид — белок. Таким образом, толщина мембраны, регулирующей проницаемость, в действительности несколько больше 70—100 А — величины, полученной на основании наблюдений и измерений, сделанных с помощью электронного микроскопа. [c.210]

Итак, питание, раздражимость, рост, размножение — все, что нужно для жизни, обеспечивают белки. В нашем теле существует огромное количество, десятки тысяч самых разнообразных белков, и каждый из них выполняет свою роль, как в оркестре каждый музыкант исполняет свою партию. Когда-то, на заре н<изни, вероятно, один белок мог выполнять много задач и являлся живым существом. И сейчас мы встречаемся с подобными белками. Мельчайшие живые существа — вирусы — значительно меньше бактерий. Увидели вирусы совсем недавно в электронном микроскопе. Как оказалось, они состоят только из бел- [c.35]

Микроскопическое изучение строения листа показывает, что хлорофилл распределен не по всей протоплазме, а сосредоточен в хлоропла-стах. С помощью электронного микроскопа было обнаружено, что внутри хлоропластов имеются еще более мелкие тельца — гранулы, которые и содержат хлорофилл. Помимо хлорофилла в составе хлоропластов обнаружены белки, липиды, углеводы, ферменты, витамины, вещества неорганического происхождения и ряд пигментов, например каротиноиды. Предполагают, что белок в хлоропластах также участвует в фотосинтезе благодаря наличию системы цистин—цистеин (сульф-гидрильные группы — промежуточные переносчики ионов водорода). [c.167]

КОЛЛАГЕН — фибриллярный белок группы склеропротеинов, составляет основную массу коллагено-вых волокон соединительной ткапи животных. Характерными для коллагеновых волокон являются резкое сокращение нри гидротермич. обработке (т. н. сваривание К.), рентгепоструктурный рефлекс, соответствующий периоду 2,9 A вдоль оси волокна, и период нонеречной исчерченности 640 А, наблюдаемый в электронном микроскопе. [c.321]

Другое подобное полимеризационное явление наблюдается для фибриногена — глобулярного белка, ответственного за свертывание крови. Обзор литературы по этому вопросу был сделан Шерагой и Ласковским [999]. Нативный фибриноген наблюдается в электронном микроскопе в виде линейной структуры, состоящей из трех узелков, связанных сравнительно тонкой нитью [1000]. В этой форме белок не обладает способностью к образованию агрегатов. Однако под действием протеолитическо-го фермента тромбина от фибриногена отщепляется небольшая пептидная молекула, и оставшийся белок ( фибриновый мономер ) проявляет высокую тенденцию к ассоциации с образованием больших структур и в конечном счете сшитого геля. Процесс поперечного сшивания может быть ингибирован различными реагентами в этих условиях можно изучать ассоциацию фибринового мономера до стержневидных полимеров. Исследование методом светорассеяния позволяет предположить, что поперечное сечение этих стержней в два раза больше поперечного сечения фибринового мономера, на основании чего было предположено [1001,1002], что линейный полимер фибрина растет в результате ступенчатого перекрытия удлиненных мономерных звеньев, как это схематически изображено на рис. 130, б. Однако размеры стержневидного фибринового полимера, наблюдаемые в электронном микроскопе, по-видимому, исключают ассоциацию путем параллельного расположения [1000], и причина этого расхождения еще не выяснена. [c.339]

Инфекционный процесс начинается с прикрепления фага к бактериальной клетке (рис. 4.6). Этот этап можно наблюдать в электронный микроскоп результаты наблюдений подтверждаются тем, что при центрифугировании клеток на данной стадии инфекции фаги, содержащие как 8, так и Р, осаждаются вместе с бактериями. Херши и Чейз обнаружили, что вскоре после инфицирования большую часть меченного 8 белка можно отделить от бактериальных клеток, активно перемешивая и встряхивая культуру на мешалке однако большая часть меченной Р ДНК не отделяется при этом от бактериальных клеток, поскольку, вероятно, оказывается в этом время уже внутри их. Устранение из культуры пустых белковых оболочек фага, так называемых теней , не влияет на дальнейшие события бактерии лизируются, и из них выходит потомство фага точно так же, как в том случае, когда тени остаются прикрепленными к клеткам (рис. 4.6). Из этого опыта Херши и Чейз сделали вывод, что для образования копий фага в зараженной бактериальной клетке существенна лишь ДНК родительского фага, хотя сами копии содержат как ДНК, так и белок. Таким образом, было высказано предположение, что белковый компонент фага лишь защищает ДНК от расщепляющих ферментов и обеспечивает попадание ДНК в бактериальную клетку, тогда как ДНК представляет собой собственно вещество наследственности. [c.97]

Имеющие оболочку вирусы животных, геном которых заключен в мембрану из липидного бислоя (см разд. 5.5.2), необычайно эффективно используют компартментацию клетки. Проследить жизненный цикл такого вируса - значит совершить путешествие по клетке. Хорошо изученным примером является вирус леса Семлики. геном которого представлен РНК, окруженной капсилом. состоящим из правильно построенной икосаэдрической (20-гранной) белковой оболочки. Белок оболочки называется С-белком. Нуклеокапсид (геном + капсид) окружен тесно прилегающим липидным бислоем, содержащим всего три белка (обозначаемых как Е1, Е2 и ЕЗ). Эти белки (белки оболочки) представляют собой гликопротеипы, пронизывающие липидный бислой и связывающие вместе мембрану и нуклеокапсид (рис. 8-80, А). Гликозшифроваппые части белков оболочки всегда находятся вне липидного бислоя, и комплексы этих белков образуют на поверхности вирусной частицы шипы , которые можно увидеть в электронном микроскопе (рис. 8-80. Б). [c.79]

При электронно-микроскопическом исследовании разрешение может быть ограничено многими причинами, главными из которых являются степень упорядоченности кристаллов и способ их подготовки к микроскопированию. Обычно такие кристаллы легко разрушаются электронным пучком и их приходится заключать в тонкие пленки контрастирующего вещества. Подобная процедура увеличивает радиационную стабильность кристаллов, повышает контрастность изображений, но значительно ухудшает разрешение. Предельное разрешение в этих случаях определяется зернистостью контрастирующего вещества (или размером его кристаллов) и не превышает 15-20 А. В ряду объектов, исследованных методами трехмерной электронной микроскопии, следует выделить бактериородопсин. В галофильных бактериях этот белок, функционируюшдй как светозависимый "протонный насос", организован в так называемые пурпурные мембраны - участки клеточной мембраны, содержащие бактериородопсин в кристаллической упаковке. Другими словами, бактериородопсин функционирует в клетке в форме двухмерных кристаллов, которые могут быть выделены в высокочистом состоянии. [c.201]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология