АТФаз белков

Na , К+-АТФаза-фермент состоит из двух полипептидных цепей с молекулярной массой 84000 и 5700, которые формируют большую и малую субъединицы фермента. Белок прочно связан с фосфолипидами, полное удаление которых из мембран приводит к исчезновению АТФазной активности. [c.152]

На внутренней стороне мембраны в присутствии Na и Mg-АТФ происходит фосфорилирование белка. В ходе реакции освобождается АДФ. В результате фосфорилирования конформация белка изменяется таким образом, что обеспечивается переход Na на внешнюю поверхность мембраны Nag, а белок переходит в состояние 2—Р- На следуюш ей стадии изменяется сродство фермента к ионам К и Na, так что связывается К+. Затем К+ переносится внутрь, а белок 2—Р дефосфорилирует-ся и возвраш ается к исходному конформационному состоянию. Конформационные изменения АТФазы сопровождаются переносом К+ и Na в разных направлениях. [c.152]

БелоК А — Н -АТФаза В — К -канал [c.48]

Ма" , К -АТФаза всегда обнаруживается в наружных плазматических мембранах клеток и является их маркерным ферментом. Она представляет собой интегральный белок, пересекающий мембрану насквозь, контактируя как с внеклеточной средой, так и с цитоплазмой. Гидролитический центр фермента обращен внутрь клетки. Изнутри осуществляется также и активация фермента натрием. Присутствие калия требуется снаружи. Как гидролитический центр, так и участки ионной активации располагаются в гидрофильном окружении в тех частях молекулы, которые выступают из фосфолипидного бислоя (рис. 8). [c.37]

Изменения в функционировании мембраносвязанной Na% К+-АТФазы в УФ-облученных мембранах, предварительно модифицированных фосфолипазой D, являются, по-видимому, результатом изменения конформационного состояния аннулярных липидов, нарушения белок-липидных взаимодействий, ответственных за проявление каталитической активности фермента. [c.172]

Белок-ингибитор тормозит АТФазу медленно и для этого торможения необходим АТФ. Можно было бы думать, что действие белка-ингибитора, так же как и азида или сульфита, опосредовано медленной изомеризацией комплекса Е-АДФ. Специальное исследование, проведенное в нашей группе, показало, что это не так, и белковый ингибитор тормозит АТФазную активность А8-частиц независимо от АДФ. [c.49]

Очищенный кальмодулин из растений имеет в присутствии и отсутствии Са " разную ММ, соответственно 17-19 кДа и 14,5 кДа. Активируется он так же, как и в животных тканях, при уровне Са " в клетке 10 М. В растениях он активирует Са -АТФазу, НАД-киназу, протеинкиназу. Кальмодулин - это кислый низкомолекулярный термостабильный белок. При нагревании до 95-100 С устойчив в течение 5-10 мин. Физикохимические свойс гва кальмодулина зависят от различных факторов, в частности от связывания его с кальцием и т. д. Кальмодулин способен связывать до 4 атомов Са на одну молекулу белка. Переход от биологи- [c.45]

В мембране саркоплазматического ретикулума имеется Са-АТФаза, которая составляет преобладающий интегральный белок этих мембран (около 90 % от всех белков). При повышении концентрации Са в цитозоле Са-АТФаза начинает перекачивать его обратно в полость ретикулума. Если с нерва не поступает новый [c.523]

Удобным объектом для изучения свойств мембранных ферментов является Са-АТФаза (КФ 3.6.1.38) СР скелетных мыщц кролика, поскольку содержание этого белка в легкой фракции мембран ретикулума достигает 80—90% выделяемые препараты СР стабильны при хранении и имеют постоянный белковый и фосфолипидный состав. Цель работы — знакомство с методическими подходами к изучению взаимодействия мембранных ферментов с субстратами и регуляторами, к анализу конформационной подвижности мембранных белков, а также характера и роли белок-липидных взаимодействий в биологических мембранах. [c.358]

Реакцию модификации 5Н-групп Са-АТФазы препаратов ретикулума НБД-хлоридом проводят в среде следующего состава 100 мМ КС1, 1 мМ ЭГТА, 30 мМ имидазол (pH 7,0), белок СР 0,2—0,3 мг/мл, [c.360]

После получения меченных ФИТЦ препаратов СР определяют количество включенной метки. Для этого измеряют оптическую плотность образца, содержащего модифицированный белок, при 490 нм и рассчитывают концентрацию ФИТЦ, используя коэффициент молярной экстинкции метки, равный 64-10 М см . Для учета вклада светорассеивания в качестве контроля используют раствор везикул СР той же концентрации по белку, но не обработанных ФИТЦ. После этого рассчитывают включение метки в белок Са—АТФазы, зная, что молекулярный вес фермента равен 100 000, а содержание белка Са— АТФазы в препаратах легкой фракции СР составляет 807о- Для приведенных условий обработки включение метки составляет 1 моль/моль Са—АТФазы. [c.366]

Широко распространено в природе превращение энергии гидролиза АТФ в механическую энергию, которое в наиболее совершенном виде происходит в мышцах. Здесь также основополагающим компонентом является специальный белок — миозин, который обладает способностью катализировать гид])Олиз АТФ до АДФ и неорганического фосфата, т.е. является АТФазой. В специально организованных надмолекулярных системах, содержащих помимо нитей миозина еще несколько белков, главным из которых является актин, гидролиз АТФ сопровождается сокращением мышечнык волокон. [c.37]

Схема работы Са -АТФазы может быть представлена следуюш им образом. На первом этапе происходит связывание Са и АТФ. Эти соединения связываются с разными центрами на внешней поверхности мембранного пузырька. Константа связывания Са составляет порядка 10 М . На втором этапе АТФ гидролизуется с образованием фосфорилированного фермента. Образование фермент-фосфатного комплекса можно обнаружить по включению в белок радиоактивного изотопа р из АТФ, меченной по фосфату. 0бразуюш аяся фосфорилированная форма фермента Р конформационно неустойчива и претерпевает изменение пространственной структуры так, что ион-связываюш ие участки оказываются отделенными от внешней среды. Изменение конформации Са -АТФазы проявляется в изменении сигнала ЭПР спиновой метки, присоединенной к белку, в связи с изменением подвижности метки. [c.157]

Сопрягающий фактор АТФазы (фактор Fi для митохондрий или Fi для хлоропластов) представляет собой полифункциональный белок, имеющий сложную четвертичную структуру. Он построен из трех типов крупных субъединиц (а, Р, у с молекулярной массой 30000-60000) и двух типов минорных субъединиц 8, s с молекулярной массой 11000-20000). Стехиометрия комплекса (азРзу8е- Разложение его на отдельные субъединицы ведет к потере ферментативной активности. Шляпка высотой 80 А и шириной 100 А (Walker J., 1994) грибовидного выроста Н+-АТФазы соответствует фактору F, частично погруженному в мембрану, а основание — гидрофобным белкам комплекса Fq, который включает три типа полипептидов (а, Ь, с) с молекулярными массами от 6500 до 30 ООО и обеспечивает связывание фактора Fi с мембраной и перенос протонов при работе фермента. На каждую пару а-р-субъединиц приходится по одному полипептиду а, по два белка и по 9-12 копий с-белка водорастворимого комплекса. Субъединицы а и р гомологичны, они уложены в белковые глобулы, которые образуют единый ансамбль, в котором а- и р-субъединицы расположены поочередно вокруг у-субъединицы, имеющей вид слегка изогнутого стержня длиной 90 А. Существуют кинетические и структурные доказательства наличия 3-х взаимодействующих гидролитических мест, по одному на каждой р-субъединице, отделенных друг от друга на 120 градусов, у-субъединица как бы выступает из глобулы Fi, играя роль связующего звена между мембранами Fi и водорастворимыми Fg фрагментами АТФазы. [c.222]

В ТО-е гг. первым исследованием упаковки липидов вблизи мембранного белка в небольпаих временных интервалах (< 10 с) было определение подвижности спин-меченной жирной кислоты в реконструированной системе цитохромоксидаза — эндогенные митохондриальные фосфолипиды методом ЭПР. В дальнейшем подобные эксперименты проводились с использованием цито-хромоксидазы и цитохрома и липидных бислоев, содержаш их грамицидин А, а также мембраны микросом печени крысы, эритроцитов, вирусов Синдбис и везикулярного стоматита. Было показано, что значительная часть липидов в этих мембранах иммобилизована за счет белок-липидных взаимодействий. Количество иммобилизованных липидов при температурах 20—40 °С составляет примерно 0,2 мг на 1 мг белка (47 молекул фосфолипидов на белковый комплекс) цитохромоксидазы, что соответствует приблизительно одному слою липидов вокруг белковой глобулы. Примерно такое же количество (45—90) молекул иммобилизуется за счет взаимодействия с Са -АТФазой саркоплазматического ре-тикулума. Понижение температуры может приводить к возрастанию количества иммобилизованных липидов в 2—3 раза. [c.59]

Противоречивые данные получены также при исследовании избирательности связывания белков с различными фосфолипидами. Так, селективность взаимодействия фосфолипидов, несущих определенные полярные группы, была выявлена для родопсина, На+, К -АТФазы из 8диа1из a antus, цитохром-с-оксидазы, Са +-АТФазы. Вместе с тем многочисленные эксперименты по реактивации выделенных мембранных ферментов путем добавления экзогенных липидов и детергентов показали, что в большинстве случаев не существует специфических белок-липидных взаимодействий, обеспечивающих ферментативную активность разные типы липидов могут одинаково влиять на функционирование мембраносвязанных белков. Несмотря на то, что взаимодействие липидов с интегральными белками носит в основном гидрофобный характер, электростатические силы связывания заряженной гидрофильной части белковой молекулы и полярных групп окружающих липидов могут существенно влиять на характер липидного микроокружения белка. Кроме того, для активирующего действия липидов по отношению к некоторым мембранным ферментам важны такие факторы, как степень подвижности ацильных цепей и способность липидов образовывать мицеллы. По-видимому, сродство разных липидных молекул к белкам мембраны определяется не спецификой белков, а спецификой липидных молекул. [c.60]

Белок-белковые взаимодействия в мембранах характеризуются высокой специфичностью и проявляются в виде обратимой внутримембранной агрегации мембранных белков, которая сопровождается изменением функциональной активности всей системы. При температурах ниже температуры фазовых переходов липидов белки находятся в агрегированном состоянии, а при температурах выше фазовых переходов — в диспергированном состоянии. Считают, что это происходит вследствие выталкивания белковых молекул из упорядоченной гелевой фазы. Степень диспергированности белков в мембране контролируется фазовым состоянием липидов. Имеются данные, свидетельствующие о том, что при частичном удалении липидов из мембраны происходит усиленная агрегация белков, а при введении в мембрану небольших количеств детергента наблюдается диссоциация олигомерных молекул, например, Са -АТФазы. [c.61]

Рис. 18. Схематическое изображение некоторых мембранных систем клетки, участвующих в транспорте ионов Са 1 — Са -каналы плазматхтаеской мембраны 2 — Са -АТФаза плазматической мембраны 3 — Na / a -обменник 4 — фосфоинозитидный путь передачи информации в клетку (К — рецептор, О — С-белок, ФлС — фосфолипаза С, РХР — фосфатидилинозитол-4,5-дифосфат 1Рд — инозитол-1,4,5-три-фосфат) 5 — Са -каналы эндоплазматического ретикулума (ЭР) в — Са -АТФаза эндоплазматического ретикулума

По всей вероятности, Ка" , К -АТФаза находится в тесной пространственной и функциональной взаимосвязи не только с липидами, но и с мембранными белками. Были получены доказательства взаимодействия этого фермента с периферическим белком мембранного скелета — анкирином, установлена его связь с анионным переносчиком — белком полосы 3, выявлено регуляторное влияние на активность АТФазы спектрии-актинового комплекса. Имеются данные, указывающие на возможность образования за счет белок-белковых взаимодействий в мембране эритроцитов сложных мультиферментных комплексов, состоящих из глицеральдегид-З-фосфатдегидрогеназы, фосфоглицераткиназы, [c.93]

Обобш ая результаты вышеописанных исследований по изучению УФ-индуцированных изменений функциональной активности Na% К+-АТФазы и АХЭ эритроцитарных мембран, обработанных фосфолипазой D, можно заключить, что в присутствии последней проявляется различная фоточувствительность этих ферментов, обусловленная нарушениями их нативной конформации вследствие модификации белок-липидных взаимодействий, а также влияния фотохимических продуктов молекул мембранных фосфолипидов. [c.172]

Первично-активный транспорт также осуществляется с помощью специфических переносчиков, но, в отличие от облегченной диффузии, — против концентрационного градиента переносимых ионов. Поэтому противоградиентный транспорт ионов осуществляется за счет энергии гидролиза АТФ. Перенос осуществляется транспортными АТФазами, называемыми также ионными насосами. Наиболее распространена в клетке животных Ыа,К-АТФаза— интегральный белок плазматической мембраны и Са-АТФа-за, встречающаяся как в плазматической, так и во внутриклеточ- [c.102]

В некоторых железистых клетках (поджелудочная, молочная и околоушная железы) одетые везикулы, образованные в аппарате Гольджи, вовлекаются далее в процесс экзоцитоза гормонов. Предполагают участие одетых везикул в секреции растворимых липопротеинов в гепатоцитах. Одетые везикулы способны также участвовать в трансэпителиальном транспорте иммуноглобулинов. Так, обнаружена ассоциация казеинсодержащих одетых везикул с микротрубочками в системе молочные железы — эпителий. Для обеспечения внутриклеточного транспорта одетых везикул служат белки цитоскелета, способные ассоциироваться с одетыми везикулами. В составе одетых везикул мозга и печени выявлены минорные компоненты а- и р-тубулин (54—56 кД), а также т-белок микротрубочек (50 кД), который способен фосфо-лироваться эндогенной цАМФ-зависимой протеинкиназой. Считают, что эти белки связывают трискелион с мембраной одетых везикул. Сам клатрин и одетые везикулы связываются с ручками микротрубочек—периодическими ответвлениями от продольной оси, содержащими динеиновую АТФазу. Клатрин также способен связываться с фибриллярным актином — Ф-актином и а-актинином. Таким образом, одетые везикулы совершают челночные рейсы от центра клетки к периферии и обратно, осуществляя как контейнеровозы внутриклеточный транспорт макромолекул. [c.54]

Из высокоспецифичных протеиназ бактерий хорошо изучены свойства и функции продукта гена гее А Е. соИ. Re А-белок обладает одновременно несколькими ферментативными активностями. Он связывается с одно- и двуните-выми ДНК и обеспечивает взаимодействие их молекул, необходимое для процессов рекомбинации, расщепляет АТФ. т. е. является АТФазой, а также проявляет протеолитическую активность, очень специфичную к белкам-субстратам. Ферментативные активности Re А-белка стимулируются АТФ и однонитевыми олиго- и полинуклеотидами. АТФ выступает в роли аллостерического эффектора, поскольку для активации гидролиз АТФ не нужен. [c.55]

Кальций — единственный универсальный вторичный мессенджер клеток животных и растений. Другие вторичные мессенджеры— цАМФ, инозиттрисфосфат и диацилглицерин — функционируют, по всей видимости, преимущественно в клетках животных. Наиболее распространенным рецептором для Са + в большинстве клеток является низкомолекулярный белок кальмодулин Км). Этот белок не претерпел существенных изменений в ходе эволюции, поэтому физико-химические свойства Км, выделенного из разных источников, практически идентичны. Кальмодулин содержит четыре Са-связывающих участка с константами диссоциации Кс1) от 4 до 20 мкМ. В результате связывания Са + происходит изменение конформации белка (см. разд. 2.2) и его активация. После этого комплекс Км— Са + связывается с белками-мишенями, в том числе мембранными, стимулируя (аденилатциклаза, (2а-АТФазы плазматической мембраны, киназа фосфорилазы, фосфолипаза Аг, цАМФ-фосфодиэстераза) или ингибируя (15-оксипростагландиндегнд-рогеназа, гликогенсинтетаза) их активность. [c.10]

С помощью иммунохимических методов доказано, что кальсеквестрин и белок с высоким сродством к Са2+ локализуются во внутреннем объеме саркоплазматического ретикулума. Са-АТФаза пронизывает толщу мембраны и не менее чем на 1/3 выступает над цитоплазматической поверхностью липидного бислоя. Предполагаемая локализация в мембране основных компонентов саркоплазматического ретикулума скелетной мышцы показана на рис. 15. [c.54]

Основной интегральный белок в / -трубочках скелетных мышц Мд-АТФаза — полипептид с молекулярной массой 103— 107 кД. Из-за высокой каталитической активности этого фермента (свыше 15 мкмоль Р /мг белка в 1 мин в мембранных препаратах, обогащенных / -трубочками) и близости молекулярных масс Са-АТФазы саркоплазматического ретикулума и Мд-АТФазы долгое время предполагали, что Mg-ATФaзa, присутствующая как примесь в препарате саркоплазматического ретикулума, представляет собой модифицированную Са-АТФазу. Этот фермент называли базальной АТФазой ретикулярных мембран (на фоне базальной АТФазы в препарате микросом дополнительно проявлялась активность Са-стимулированной экстра-АТФазы). Предполагали, что базальная и экстра-АТФа-зы способны к взаимному превращению. В пользу этого свидетельствовал тот факт, что при воздействии детергентов активность Mg-АТФазы исчезает, а активность Са-АТФазы увеличивается. [c.58]

Под действием цАМФ-зависимой протеинкиназы и цАМФ увеличиваются скорость как гидролиза АТФ, так и аккумуляции Са + саркоплазматическим ретикулумом сердца. При этом фосфорилируется мембранный белок с молекулярной массой порядка 25 кД — фосфоламбан (М. Tada et al., 1974, 1975). Попутно увеличивается сродство Са-АТФазы к Са + (подобно тому, как это происходит в случае Са-АТФазы плазматических мембран в результате ее взаимодействия с кальмодулином см. разд. 4.5). В медленных скелетных мышцах концентрация фосфоламбана существенно ниже, чем в сердце в быстрых скелетных мышцах содержание этого белка крайне мало. [c.72]

Везикулы саркоплазматического ретикулума загружали Са + в присутствии кофеина, а затем центрифугировали в градиенте плотности сахарозы. Утяжеленные кальцием, нечувствительные к кофеину мембранные пузырьки осаждались, а легкие, не загруженные кальцием, оставались в надосадочной жидкости. В первом препарате практически весь белок приходился на Са-АТФазу, во втором — практически в эквимолярных количествах сосредоточивались кальцийтранспортирующий белок и кальсеквестрин. Таким образом, эти фракции соответствовали продольным трубочкам и терминальным цистернам. [c.87]

Все попытки продемонстрировать существование системы Na/ a-обмена или Са-АТФазы в поверхностной мембране тромбоцитов пока не увенчались успехом, и не ясно, с помощью каких механизмов Са +, периодически поступающий в эти клетки, выводится в кровоток. В то же время выделены и достаточно хорошо охарактеризованы мембраны из плотной тубулярной сети клеток, по свойствам близкие саркоплазмати-ческому ретикулуму. В частности, эти мембранные везикулы, как и саркоплазматический ретикулум, поглощают Са + в присутствии оксалата за счет энергий гидролиза АТФ и способны в определенных условиях к выбросу накопленного Са +. В их состав входит белок, близкий по молекулярной массе Са-АТФазе саркоплазматического ретикулума и способный фосфорили-роваться под действием АТФ. Наконец, антитела к АТФазе саркоплазматического ретикулума перекрестно реагируют с данным белком тромбоцитов и ингибируют поглощение Са + их микросомами. [c.95]

Стали искать сократительные белки — АТФазы у бактерий и в конце концов нашли. Правда, флагеллин, белок бактериального жгутика, не относится к их числу, рее попытки принудить флагеллин к гидролизу АТФ скончились полной неудачей. Но может быть, АТФаза сидит где-то в других частях мотора , например в дисках Однако и это предположение пока не подтвердилось. [c.153]

Кальмодулин (КМ) - наиболее известный и наиболее распространенный СаСБ во многих эукариотических клетках. Кальмодулин в животных и растительных тканях был открыт в 1970 г. двумя независимыми группами исследователей как белок, активирующий фосфодиэстеразу циклических 3, 5 -нуклеотидов. Впоследствии была показана роль этого белка во многих других ферментативных процессах. Действуя на ряд ферментов (протеинкиназы, АТФазы, фосфодиэстеразы и т. д.), он регулирует такие важнейшие клеточные процессы, как деление, рост, секреция I ормонов, а также обусловливает форму клеток. Изучено распределение кальмодулина в субклеточных структурах он обнаружен в митохондриях (5-9 %), хлоропластах (1-2 %), микросомах (< 1 %) и даже клеточных стенках, 90 % его находится в цитозоле от общего КМ - это по-лифункциональный белок. Концентрация КМ в клетках растений состав-ляет Ю -Ю М. [c.45]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология