Активность АТРазная

Сокращение и расслабление скелетных мышц регулируется концентрацией Са в цитозоле. В состоянии покоя концентрация Са в мышце обьгано очень низка. При стимуляции мышечного волокна импульсами двигательного нерва Са высвобЬждается из поперечных мембранных трубочек мышечной клетки. Этот высвободившийся Са связывается со сложным регуляторным белком тропонином, молекулы которого присоединены через определенные промежутки к тонким нитям. Молекулы тропонина играют роль триггера, т. е. пускового механизма, Они претерпевают конформационное изменение, которое оказывает влияние на миозиновые головки в толстых нитях. В них возбуждается АТРазная активность и таким образом инициируется сокращение. Тропонин остается активным до тех пор, пока в цитозоле мышечного волокна присутствует Са . Расслабление мышцы происходит после того, как нервные импульсы перестают к ней поступать и Са за счет действия находящейся в мембране АТРазы, выполняющей роль кальциевого насоса, переносится из саркоплазмы в цистерны саркоплазматического ретикулума. Таким образом, АТР необходим не только для сокращения мышц, но и для их расслабления. Позже мы уви- [c.423]

Рис. 7.11. Модель митохондриальной АТР-синтетазы (продольный участок). Протонный ток через мембранный ионофор, так называемая Ро-фракция, способствует синтезу АТР из АВР и Рг (см. рис. 7.10) в головке (Р[) белкового комплекса Р] — белок, который в выделенном состоянии обладает АТРазной активностью. Механизм синтеза еще не выяснен, а функция субъединиц весьма гипотетична [14]. р1 имеет четвертичную структуру азРз-

В ДНК закодированы не только сигналы инициации транскрипции, но также и сигналы терминации. Как происходит терминация роста цепи РНК, пока еще точно не установлено. Известно лишь, что некоторые сигналы терминации бактериальная РНК-полимераза распознает сама, тогда как для распознавания других сигналов необходимы дополнительные белки. Одним из таких белков, возможно, служит ро-фактор (р), индуцирующий терминацию цепей РНК in vitro [55]. р-Фактор Е. oli представляет собой белок с мол. весом 200 000, обладающий АТРазной активностью [55а]. [c.215]

А. Сент-Дьерди [88 Ь, с] показал, что для стимулируемого ионами Mg + гидролиза АТР (АТРазная активность) необходим комплекс двух белков— актина и миозина (актомиозин). Он обнаружил также явление [c.323]

Химические исследования миозина показали, что индуцируемая актином АТРазная активность локализована в его головках . На электронно-микроскопических фотографиях нередко видно, что головки мио- [c.324]

Движение жгутиков эукариот основано, по-внднмому, на скольжении нитей микротрубочек (дополнение 4-А), в какой-то мере аналогичном скольжению мышечных нитей [96]. На сходство с мышцей указывает и наличие белка, обладающего АТРазной активностью. Белки типа актомиозина были недавно обнаружены во многих других клетках. Возможно, сократительный белок, содержащийся в головном мозге, ответствен за быстрое высвобождение нейромедиаторов из пузырьков в [c.326]

Другим наблюдением, согласующимся со схемой уравнения (10-11), является ингибирование окисления NADH антибиотиком олигомицином (рутамицином). Это соединение ингибирует также митохондриальную АТРазную активность. Однако ингибирующее действие снижает динитрофенол, что свидетельствует о связывании олигомицина с ферментом, катализирующим обменные реакции, а не с самой цепью переноса электронов. Важным экспериментальным открытием явились данные о способности шишковидных выступов , различимых на негативно окрашенных митохондриальных фрагментах, катализировать как АТРазную, так и обменные реакции. Содержащийся в них белок F] (разд. Д,8) является одним из нескольких факторов сопряжения , необходимых для реконструкции фосфорилирующей системы из разрушенных митохондрий. [c.403]

Вопрос о связи между действием фосфофруктокиназы и фруктозо-1,6-дифосфатазы [уравнение (11-19), стадия г рис. 11-11] остается нерешенным. Фруктозо-6-фосфат фосфорилируется и дает фруктозодифосфат, который в свою очередь гидролизуется, вновь превращаясь в фруктозо-6-фосфат. В результате получается бесполезный цикл (часто называемый бессмысленным циклом или субстратным циклом), который по существу ничем не завершается, кроме расщепления АТР до ADP и Р (АТРазная активность). Циклы этого типа часто встречаются в метаболизме, однако обычно они не приводят к гибельно быстрой потере АТР из-за четкого контроля метаболических процессов. В принципе в данный момент времени полностью активируются только один из двух ферментов, катализирующих стадию г [уравнение (11-19)]. В зависимости от метаболического состояния клетки может активно протекать процесс распада при небольшом биосинтезе или активный процесс биосинтеза при слабом распаде. Некоторые из механизмов контроля показаны на рис. 11-11. Содержание АТР и АМР играет при этом наиболее важную роль—низкая концентрация АМР включает киназу и выключает фосфатазу. У разных видов ингибирующее действие по типу обратной связи может оказывать АТР, РЕР или цитрат. Не исключено, что в будущем будут обнаружены новые механизмы регуляции фруктозо-1,6-дифосфатазой. [c.513]

Метаболические, нервные и гормональные раздражения, част усиленные ферментативными каскадами, коррелируют расход а запас энергии. Какие механизмы обеспечивают химической энергией активную сократительную систему Важную роль в непосредственной корреляции запаса энергии с энергетическими запросами играет ADP — основной продукт АТРазной деятельности миозина. ADP как метаболический сигнал приводит в действие выработку АТР активированными белками в ключевых положениях гликоли-тического пути и окислительного фосфорилирования [19]. Создание запаса энергии на продолжительный период регулируется ионами [c.289]

Сокращение основано на превращении химической энергии в ме-7 зническую. Если мышца активирована, расход ее химической энергии в форме АТР увеличивается на один-два порядка. Один из предложенных механизмов состоит в следующем. В расслабленном состоянии мышцы актин и миозин не взаимодействуют и головка миозина характеризуется слабой АТРазной активностью, которая лимитируется стадией освобождения продуктов, главным образом Mg-ADP. В работающей мышце актин усиливает АТРазную активность миозина примерно в 100 раз путем вытеснения Mg-ADP. До снх пор не ясно, является ли действие актина на ADP-связываю-щий центр миозина прямым или зллостерическим. [c.287]

Ответ АТРазы миозина показывает, что одинаково важны и действия белка и контроль над этим действием. Миозин проявляет АТРазную активность только при сокращении мышцы высокая активность АТРазы в отсутствие взаимодействия актин — миозин была бы бессмысленной затратой химической энергии. [c.287]

МОЖНО воспользоваться кинетическими данными. Константы стабильности М -нуклеотидных и Са-нуклеотидных комплексов почти идентичны, но распад Са +-комплексов происходит в 1000 раз быстрее, чем соответствующих М +-комплексов [762]. Не кальций, а магний, полураспад АТР- и АОР-комплексов которого имеет порядок миллисекунд, был избран для подавления АТРазной активности миозина в состоянии расслабления мышцы и для проведения относительно медленных конформационных изменений (/1/2 > 1 мсек), которые происходят на стадиях каталитического действия АТРазы актин-активированного миозина, равно как и некоторых других ферментов [758]. [c.288]

Влияние концентрации ионов Са на напряжение мышцы и АТРазную активность миозина [785]. рСаМ- является понятием, аналогичным pH. Наблюдаемая кооперативность (сплошные-лиинн), по-внднмому, отражает тот факт, что структурные н ферментативные переход в сократительном аппарате включаются при присоединении четвертого иона СаЧ-к тропоннну С [615, 773, 785]. Пунктирными кривыми показана гипотетическая активность сократительного аппарата при отсутствии структурной кооперативности. [c.289]

Имеются примеры ионных регуляторных комплексов, в которых рецептор и ионный канал, по-видимому, находятся в разных молекулах. Так, некоторые ацетилхолиновые рецепторы, найденные в нейронах Aplysia, после связывания с ацетилхолином увеличивают натриевую проводимость. Другие ацетилхолиновые рецепторы того же организма вызывают быстрое возрастание проводимости ионов хлора, тогда как третьи — медленное возрастание калиевой проницаемости [6]. Если принять, что связывающий компонент этих рецепторов один и тот же, что никак не доказано, то он должен действовать в комбинации то с калиевыми, то с натриевыми, то с хлорными каналами [7]. Хотя такие комбинации и казались постоянными, следующие наблюдения привели к выдвижению гипотезы плавающего , или мобильного , рецептора. Согласно этой гипотезе рецепторы не связываются в постоянные комплексы, а плавают в мембране и взаимодействуют с различными активными структурами транспортными системами, ферментами и т. д. (рис. 9.6). Имеется, например, только один тип рецептора для инсулина, который, однако, раздельно регулирует целый ряд мембранных функций транспорт глюкозы, аденилатциклазную, фосфодиэсте-разную, Ка+,К+-АТРазную, Са +-ЛТРазную активности, а также транспорт аминокислот. Напротив, в жировых клетках крыс имеются, по крайней мере, восемь различных рецепторов, и все они регулируют аденилатциклазную активность. Связывание [c.255]

Взаимодействие между миозином и актином, на котором основано превращение химической энергии в механическую энергию в мышце, изучено Боттомлн и Трейером [138]. Исследовалось влияние ионной силы на специфическое и обратимое связывание тяжелого меромиозина и миозинового субфрагмента 1 на сефарозе с иммобилизованным G-актином. Комплексы, образуемые между производными миозина и иммобилизованным G-актином, могут диссоциировать при низких концентрациях АТР и ADP и пирофосфатов как в ирисутствии, так и в отсутствие Mg +. Кроме того, и связанный с сефарозой, и свободный G-актин лишь немного увеличивают Мд-+-стимулируемую АТРазную активность миозина. Такой подход позволяет решить вопрос, обязательно ли комилек-сообразование между миозином и актином приводит к активации АТРазы. [c.376]

ДНК-полимераза гена 43 обладает обычной 5 —З -синтетической активностью, связанной с 3 —З -экзонуклеазной корректирующей активностью (гл. 32.) Оставшиеся три белка отнесены к полимеразным вспомогательным белкам . Продукт гена 45 является димером. Продукты генов 44 и 62 образуют прочный комплекс, который характеризуется АТРазной активностью и тем, что он увеличивает скорость движения ДНК-полимеразы в 3 раза, от 250 до примерно 800 нуклеотидов/с последнее значение близко к скорости движения ДНК-полимеразы in vivo ( 1000 нуклеотидов/с). Увеличение в скорости не зависит от того, используется одно- или двухцепочечная матрица. В тех случаях, когда ДНК-полимераза фага Т4 работает на одноцепочечной матрице ДНК, скорость ее движения непостоянна. Фермент быстро передвигается в пределах одноцепочечных областей, однако при прохождении через области, имеющие вторичную структуру, образуемую спарившимися внутри цепи основаниями, движение его замедляется. Прохождению ДНК-полимеразы через такие участки способствуют вспомогательные белки. Их роль заключается в увеличении скорости репликации в трудных областях и, следовательно, в поддержании равномерности движения ДНК-полимеразы. Присутствие белков увеличивает сродство ДНК-полимеразы с ДНК, а также ее способность удерживаться на матричной молекуле без диссоциации. Возможно, что белки действуют как зажим , удерживая ДНК-полимеразную субъединицу на матрице более прочно. Для такого эффекта необходимо совместное действие всех трех белков. Подобный тип взаимоотношений оставляет открытым вопрос о том, что является компонентом ДНК-полимеразы, а что-вспомогательным фактором. [c.428]

В присутствии актиновых филаментов АТРазная активность миозина резко возрастает. Каждая молекула миозина начинает гидролизовать от 5 до 10 молекул АТР в секунду, что сравнимо со скоростью гидролиза в сокращающейся мышце. Активация АТРазы миозина актиновыми филаментами отражает физическую ассоциацию этих белков, которая служит основой мышечного сокращения. Связывание миозина с актиновым филаментом ведет к быстрому отделению ADP и Pi от молекулы миозина, в результате чего последняя может связывать новые молекулы АТР и возобновлять цикл. [c.261]

Хотя миозин есть практически во всех эукариотических клетках, стабильные толстые филаменты он образует только в сердечной и скелетных мышцах. Молекулы миозина в немышечных клетках собраны в меньшие комплексы в зависимости от обстоятельств размеры и местоположение этих сократительных систем определяются внутриклеточными сигналами. Важным фактором, регулирующим степень агрегации миозина, служит его фосфорилирование киназой легких цепей, которое влияет не только на АТРазную активность миозина, но также на его форму и способность к самосборке. [c.270]

Диненн - это крупный белковый комплекс, содержащий две или три (в зависимости от источника) глобулярные головки, соединенные с общим основанием тонкими гибкими нитями (рис. 11-57). Каждая глобулярная головка обладает АТРазной активностью, которая усиливается примерно в шесть раз нри ассоц,иац,ии с микротрубочкой. Вся динеиновая ручка состоит из одной молекулы динеина Кинетические исследованггя [c.297]

КИСЛОТ, находящийся между аминокислотами 453 и 469 большого Т-антигена [5]. Обращает на себя внимание расположение этого участка в непосредственной близости от ранее обнаруженного в последовательности Т-антигена универсального ( onsensus) участка связывания нуклеотидов [73]. Это указывает иа то, что участок, обладающий АТРазной активностью, был идентифицирован правильно. [c.202]

Большая часть сведений о миозине получена при изучении продуктов его частичного гидролиза. Обработка миозина трипсином приводит к образованию двух фрагментов — меромиозинов. Легкий меромиознн (ЛММ) состоит из агрегированных нерастворимых а-спиральных фибрилл (рис. 56.5). Он не обладает АТРазной активностью и не связывается с Р-актином. [c.335]

Тяжелый меромиозин (ТММ) представляет собой растворимый белок с мол. массой 340000, содержащий и фибриллярный, и глобулярный фрагменты (рис. 56.5). Он обладает АТРазной активностью и связывается с Р-актином. При гидролизе ТММ па- [c.335]

S-1 характеризуется мол. массой 115000, проявляет АТРазную активность и в отсутствие АТР связывает актин, снабжая его наконечниками (рис. [c.336]

Хогя и S-1, и ТММ сами обладают АТРазной активностью, но при добавлении F-актина эта активность возрастает в 100—200 раз. Показано, что F-актин резко ускоряет освобождение продуктов действия миозиновой АТРазы—ADP и неорганического фосфата. Таким образом, хотя F-актин сам по себе не влияет на гидролиз АТР, его способность стимулировать освобождение продуктов АТРазной реакции обеспечивает значительное увеличение общей скорости катализа. [c.336]

Когда миозин гладких мышц связывается с F-актином в отсутствие других мышечных белков, таких, как тропомиозин, образующийся комплекс лишен заметной АТРазной активности. Это резко отличается от ситуации, характерной для взаимодействия с F-актином миозина поперечнополосатых мышц, когда регистрируется высокая активность АТРазы. Миозин гладкой мускулатуры содержит легкую цепь (р-легкую цепь), предотвращающую связывание миозиновых головок с F-актином. Для того чтобы эта легкая цепь не препятствовала активации миозиновой АТРазы при взаимодействии с F-актином, она должна предварительно подвергнуться фосфорилированию. Фосфорилирование легкой цепи р запускает процессы ассоциации— диссоциации в сократительном цикле гладкой мускулатуры. [c.338]

Поперечнополосатые мышцы моллюсков, таких, как морской гребешок, обладают системой миозиновой регуляции сокращений. Миозин и F-актин гребешка, подобно этим белкам в гладких мышцах, лишены АТРазной активности, что обусловлено ингибиторными свойсгвами регуляторной легкой цепи миозина гребешка. Торможение актин — миозинового взаимодействия у морского гребешка снимается при прямом связывании Са + со специфическим центром молекулы миозина. Этот регуляторный механизм не требует ковалентной модификавди миозина и (или) добавления специфических белков, таких, как кальмодулин или ТпС. [c.339]

В основании жгутиков и ресничек эукариотических клеток расположена структура, называемая базальным телом она идентична центриоле и функционирует как центр формирования девятипарной структуры микротрубочек в жгутиках и ресничках. Эти органеллы специализированы для движения. Каждый член пары (дублета) имеет со своим партнером общую стенку из трех протофиламентов пары соединены между собой гибким белком, нексином. Движение осуществляется путем скольжения дублетов относительно друг друга, что вызывает волнообразные изгибы ресничек. С одним из дублетов ресничек связан большой белок динеин, обладающий АТРазной активностью, которая необходима для скольжения пар микротрубочек. [c.345]

Конформационная перестройка миозина сопровождается аллостери-ческим эффектом - смыканием длинной узкой щели, находящейся на границе между толстой и тонкой половинами грушевидной головки. Результатом становятся сближение актина с нуклеотидным центром миозина и высвобождение ADP и неорганического фосфата. В этом причина того, почему миозин представляет собой актин-зависимую АТРазу. Давно было замечено, что этапом, лимитирующим скорость каталитической реакции, является не связывание молекул АТР в активном центре и не собственно гидролиз, а освобождение продуктов ферментативной реакции, остающихся прочно связанными с миозином, что и препятствует началу следующего каталитического акта [442, 443]. АТРазная активность очищенного миозина невелика для гидролиза одной молекулы АТР ферменту требуется 30 с. В присутствии актина каждая молекула миозина способна гидролизовать от 5 до 10 молекул АТР в секунду. [c.128]

ПО Т-трубочкам, саркоплазматический ретикулум выбрасывает в цитозоль большие количества ионов Са , что посредством вспомогательных мышечных белков поддерживает нужное расположение активных миозиновых филаментов и тем самым инициирует сокращение мио-фибрилл. В гладких мышцах изменение концентрации ионов Са +, помимо влияния гормонов, определяется также Са-связывающим белком -кальмодулином. В комплексе с Са + он активирует киназу легких цепей миозина. Образовавшийся тройной комплекс индуцирует каскад реакций сокращения мышц (рис. 1.36). Сигнал от мембраны мышечной клетки через Т-трубочки и саркоплазматический ретикулум доходит до саркомеры за несколько миллисекунд, поэтому все миофибриллы мышечной клетки сокращаются практически одновременно. Связь мышечного сокращения с изменениями концентрации Са " обусловлена функциями вспомогательных белков тропомиозина и тропонина, ассоциированных с актиновыми филаментами (рис. 1.32). Они участвуют в регуляции мышечного сокращения ионами Са + и тем самым делают АТРазную активность миозина чувствительной к концентрации этих ионов. [c.129]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология