Внутренняя локализация ферментов

Рис. 17-2. Биохимическая анатомия митохондрий. Указана локализация ферментов цикла лимонной кислоты, цепей переноса электронов, ферментов, катализирующих окислительное фосфорилирование, и внутреннего пула коферментов. Во внутренней мембране одной митохондрии печени может находиться свыше 10000 наборов цепей переноса электронов и АТР-синтетазных молекул. Число таких наборов тем больше, чем больще площадь поверхности внутренней мембраны. Митохондрии сердца с их многочисленными кристами содержат в 3 раза больше таких наборов, чем митохондрии печени. Внутренний пул коферментов и промежуточных продуктов функщю-нально изолирован от соответствующего пула цитоплазмы. Подробно структура митохондрий описана в гл. 2.

Для исследования локализации интегральных белков в мембране используются различные методы [И]. Среди них наиболее предпочтительными благодаря своей селективности являются ферментативные. С помощью протеаз, например, если действовать ими сначала на наружную, а затем на внутреннюю поверхности мембраны, можно определить, различна ли структура и функция белка на разных сторонах бислоя. Было показано, в частности, что при перфузии аксона проназой, мишенью действия фермента оказались белки, участвующие в инактивации натриевого канала, и, следовательно, они должны быть размещены на внутренней стороне мембраны. Если же проназой действовали извне, то на инактивацию натриевого канала она почти не влияла (гл. 6). [c.77]

Важно понять, что возможность описания такой составной мембраны на основе стационарного сопряжения зависит от предварительного знания ее структуры. Мы должны детально рассмотреть явления, происходящие между ионообменными мембранами в области локализации фермента. Если же структура и внутренняя функция мембраны неизвестны из-за недоступности ее внутренней части, то мы были бы вынуждены прийти к заключению, что 12 представляет собой механизм прямого сопряжения. Таким образом, вполне возможно, что активный транспорт, по крайней мере в некоторых случаях, может оказаться в конечном счете стационарным сопряжением на молекулярном уровне. [c.50]

Локализация некоторых ферментов во внутренней мембране митохондрий и в мембранах фотосинтезирующих бактерий [c.22]

Ферменты локализованы во всех компартментах клеток. Ядерные ферменты катализируют синтез информационных макромолекул, а также процессы их созревания, функционирования и распада. В митохондриях действуют ферменты энергетического обмена, в аппарате Гольджи — ферменты, катализирующие созревание белков, в лизосомах — гидролитические ферменты. Значительное число ферментов ассоциировано с внешней и внутренними мембранами. Так, ферменты, защищающие клетку от действия чужеродных химических веществ, локализованы в эндоплазматическом рети1сулуме. Распределение ферментов в клетках определяют методом дифференциального центрифугирования гомогената тканей. Локализация некоторых ферментов идентифицирована гистохимическими методами in situ. Для этого при помощи микротома получают срезы ткани и обрабатывают их раствором субстрата. Идентификация продуктов ферментативной реакции облегчена, если последние окрашены. [c.65]

Пример 15-Г. Локализация остатков триптофана в гипотетическом ферменте. Известно, что в ферменте имеется пять триптофановых остатков, Q которых выше, чем свободного триптофана. Это свидетельствует о расположении некоторых из них в неполярных участках (правило 2). Если белок нагреть от 20 до 55°С, понижение Q будет составлять только 35% от величины, найденной для свободного триптофана, что дает возможность предположить, что 0,35-5, или 2, триптофановых остатка располагаются на поверхности (правило 5). Если добавить иодид-ион в высокой концентрации, 30% флуоресценции тушится, что также согласуется с наличием двух триптофановых остатков на поверхности (правило 3). Ни в том, ни в другом случае тушение не равняется 40%, потому что три внутренних триптофановых остатка находятся в относительно неполярном окружении и, следовательно, их вклад составляет более трех пятых величины С. Если добавить [c.425]

Один и тот же фермент может существовать в разных формах. Велки-ферменты, катализирующие одну и ту же реакцию, встречающиеся у одного вида организмов, но различающиеся по ряду физикохимических свойств (внутренней локализации, электрофоретической подвижности), называют изофермептами. Оии различаются по реакции на внешние условия их максимальная активность проявляется в различных условиях температуры и pH. По-видимому, наличие изо-ферментов позволяет организмам лучше приспосабливаться к меняющимся условиям среды. [c.42]

С помощью этих ферментов электроны передаются в дыхательную цепь. В качестве компонентов электронтранепортной цепи идентифицированы FeS-белки (ферредоксины, рубредоксин), флаводоксин, менахинон, цитохромы типа Ь, с. Особенностью дыхательной цепи многих сульфатвосстанавливающих эубактерий является высокое содержание низкопотенциального цитрохрома Сз( 0= -300 мВ), которому приписывают участие в акцептировании электронов с гидрогеназы. Все перечисленные выше соединения, вероятно, принимают участие в переносе электронов на sor, но точная их последовательность и локализация на мембране не установлены. Получены данные, указывающие на то, что окисление Нз происходит на наружной стороне мембраны, а реакция восстановления S0 — на внутренней. Из этого следует, что окисление Нз, сопряженное с восстановлением SO , связано с трансмембранным окислительно-восстановительным процессом. Перенос электронов по дыхательной цепи сопровождается генерированием А)1н+. На это указывает чувствительность процесса к веществам, повышающим проницаемость мембраны для протонов и делающим, таким образом, невозможным образование протонного градиента, а также к ингибиторам мембран-связанной протонной АТФ-синтазы. [c.391]

Инсулин действует как антагонист гормонов, стимулирующих липолиз. В настоящее время полагают, что липолиз более чувствителен к изменению концентрации инсулина в крови, чем процессы утилизации глюкозы и реакции эстерификации. Антилипо-литическое действие инсулина, никотиновой кислоты и простагландина Е, можно объяснить либо ингибированием синтеза с АМР на стадии, катализируемой аденилатциклазой, либо стимулированием действия фосфодиэстеразы. В основе механизма действия гормонов щитовидной железы лежит, вероятно, увеличение уровня с АМР за счет создания более благоприятных условий для прохождения стимула от рецептора на наружной стороне клеточной мембраны к участку локализации аденилатциклазы на внутренней стороне мембраны, а также ингибирования активности фосфодиэстеразы. Стимулирующее действие гормона роста на липолиз развивается медленно. Оно связано с синтезом ферментов, участвующих в образовании сАМР. Глюкокортикоиды стимулируют липолиз, ускоряя синтез липазы сАМР-независимым путем, который ингибируется инсулином. Приведенные данные помогают понять роль гипофиза и коры надпочечников в усилении мобилизации жиров. [c.270]

Ферменты переноса электронов и окислительного фосфорилирова-ния, находящиеся у эукариот в митохондриях, у бактерий локализуются внутри или на поверхности плазматической мембраны. Цитохромы, железосерные белки и другие компоненты электрон-транспортной цепи находятся исключительно в мембранах. Как показало детальное изучение локализации отдельных компонентов, мембрана построена асимметрично например, цитохром с расположен в ее наружном слое, а АТР-синтетаза — на внутренней стороне мембраны [64]. [c.24]

Гистологические структуры. С развитием гистохимической техники появилась возможность более точно определить локализацию АХЭ в гистологических структурах нервиой ткани. Работами Келле (см. его обзоры Koelle, 1963, 1967, 1969) было четко ноказано существование пространственно разобщенных друг от друга наружной и внутренней АХЭ. Из дальнейших исследований, в которых применялись реактиваторы холинэстеразы и производилось сопоставление гистохимических данных с физиологическими изменениями, был сделан вывод, что функциональную роль играет только наружный фермент, расположенный на мембране аксона или нейрона что же касается внутренней АХЭ, распо- [c.199]

В связи с локализацией промотора во внутренней части гена возникает принципиальный вопрос. Когда промотор располагается с внешней стороны транскрипционной единицы, то он способен эволюционировать независимо, удовлетворяя лишь потребностям ферментов. Но последовательности ДНК, необходимые для инициирования транскрипции, осуществляемой РНК-полимеразой III, должны отвечать условиям, диктуемым структурой довольно различных синтезирующихся молекул, таких, как тРНК, 5S-PHK, VA РНК и малые ядерные РНК. Как же эти последовательности обеспечивают все необходимое для взаимодействия с РНК-полимеразой III [c.155]

Сам хроматин на протяжении многих участков связан с ядерным матриксом, и, по-видимому, индивидуальные первичные транскрипты присоединяются к матриксу вскоре после транскрипции или даже во время нее. В самом деле, их процессинг может происходить на матриксе ядра. Нам не известно, является ли такая локализация процессинга необходимой в том смысле, что он может осуществляться только здесь. Но, анализируя этапы созревания РНК, не следует забывать, что этот процесс может иметь сложную топографию и осуществляться не просто набором растворимых ферментов, передвигающихся по внутреннему содержимому ядра. [c.333]

Использование различных методических подходов показывает, что одни из главных компонентов эритроцитов — гликопротеид и компонент А — имеют трансмембранное расположение. Действительно, белок чувствителен к про-назе в интактных эритроцитах. В результате гидролиза появляется новый компонент с молекулярной массой 70000Д, который является частью компонента А и обладает устойчивостью к дальнейшему действию фермента. Однако компонент А дает больше продуктов гидролиза и больше связывается с меткой в опытах с тенями эритроцитов. Все это приводит к выводу, что данный белок пронизывает мембрану в виде вилки или что молекула белка имеет вид глобулы, часть которой выше, а часть — ниже бимолекулярного липидного слоя. Аналогично была доказана и локализация в мембране главного гликопротеида с молекулярной массой ЗООООД, состоящего из 87 остатков аминокислот и 100 остатков сахара. Этот гликопротеид рассматривается как полипептид с углеводной головкой на ЫНг-конце, присоединенной к внешней поверхности мембраны. Центральная часть (а-спираль) гликопротеида проходит через мембрану и заканчивается на внутренней поверхности СООН-терминальной группой. [c.30]

На тенях эритроцитов установлено, что фосфолипаза С инактивирует Ыа+, К+ — АТФ-азу. Поскольку подобного действия на интактные клетки фосфолипаза не оказывала, а также учитывая локализацию фосфатидилсерина на внутренней поверхности эритроцитарной мембраны, можно сделать заключение, что фермент локализован на внутренней поверхности мембраны. Однако исходя из механизмов действия АТФ-азных систем такое предположение кажется преждевременным, тем более что из ряда работ следует, что только активный центр Ыа+, К+ — АТФ-азы локализован на внутренней поверхности мембраны, тогда как реактивные группы локализованы на поверхности эритроцита и занимают 10 —10 всей его поверхности. Таким образом, можно предполагать, что АТФ-азная система также имеет трансмембранную локализацию. [c.30]

Другой применяемый маркер плазматических мембран — Ыа+, К+ —АТФ-аза, чувствительная к оуабаину, присутствует в плазматических мембранах различных животных клеток, хотя с определением этого фермента также возникают некоторые сложности. Зачастую этот фермент невозможно использовать в качестве маркера из-за высокой активности нечувствительной к оуабаину АТФ-азы — фермента, не являющегося специфичным маркером. Кроме того, из-за асимметричной локализации активного центра Ма+, К+ — АТФ-азы могут возникать артефакты при определении активности этого фермента в случае, когда везикулярные структуры будут вывернуты наружу внутренней стороной. [c.236]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология