Фермент локализация внутриклеточная

ВНУТРИКЛЕТОЧНАЯ ЛОКАЛИЗАЦИЯ ФЕРМЕНТОВ [c.158]

Локализация ферментов во фракциях внутриклеточных структур [c.87]

Мы видели, что каждый фермент катализирует только одну какую-либо стадию в цепи последовательных реакций. Поэтому любой процесс распада или синтеза соединений в растительной клетке, который идет в несколько стадий, требует для осуществления координированной системы ферментов. Такая координация ферментных систем -в клетке обусловлена специфичностью действия фер ментов, а также тем, что они адсорбированы на определенных внутриклеточных частицах. Изучение локализации ферментов в клетке показало, что ферменты, катализирующие отдельные циклы реакции, связаны с определенными клеточными структурами. Так, дыхательные ферменты связаны в основном с митохондриями, ферменты, принимающие участие в процессе анаэробного распада углеводов (стр. 154), находятся в растворимой фракции клетки и т. д. [c.72]

Локализация ферментов и внутриклеточный транспорт метаболитов Сд-цикла в клетках обкладки проводящих пучков [c.357]

Внутриклеточная локализация этого фермента точно неизвестна он, видимо, находится в вакуолях или лИзосомах [13]. Ставится даже вопрос о наличии фосфолипазы О в интактных клетках [90]. Как бы там ни было, активность фермента часто обнаруживали после разрушения тканей. [c.293]

Почти все имеющиеся в нашем распоряжении сведения о внутриклеточной локализации ферментов получены в результате исследования препаратов отдельных клеточных структур, выделенных методом дифференциального центрифугирования. Если суспензию клеток подвергнуть центрифугированию при очень высоких скоростях, то можно разрушить клеточную мембрану, не нарушив при этом целостности ядра и цитоплазматических частиц. Различные структурные компоненты такого гомогената оседают при центрифугировании при разных скоростях (прежде всего вследствие различий в размере см. табл. 12.1) и благодаря этому могут быть разделены в результате нескольких последовательных этапов центрифугирования, обычно при возрастающем числе оборотов. Ресуспендируя полученные осадки и вновь центрифугируя их, удается в конечном счете получить несколько довольно гомогенных фракций. Важное значение имеют также различия в плотности соответствующих структур, что позволяет разделять фракции с помощью центрифугирования в градиенте плотности. Эти фракции получают в достаточном количестве и присутствующие в них ферменты определяют обычными методами. [c.86]

Для люминесцентной метки белков применяют флуорохромы изоцианат и изотиоцианат флуоресцеина, некоторые производные родамина, в том числе изоцианат тетраметилродамина, хлорид диметил-нафтил-ами-но-сульфокислоты и ядерный красный прочный. Наиболее широко используется изоцианат флуоресцеина. Его растворяют в смеси диоксана с ацетоном и в таком виде соединяют с белком (обычно глобулиновой фракцией в количестве 5 мг флуорохрома на 100 мг белка) при температуре О—5° С, перемешивая в течение 18 часов. Полученный коньюгат белка с флуоресцеином освобождают от несвязавшегося красителя сначала с помощью диализа против забуференного при рН=9,0 физиологического раствора. Дальнейшая очистка от избыточного красителя производится переосаж-дением белка сульфатом аммония (4—5 раз), пока надосадочная жидкость не перестает люминесцировать. Препараты (мазки, суспензии, замороженные срезы), как фиксированные ацетоном, так и нефиксированные, приводят в соприкосновение с люминесцентно-меченым белком в течение 30 минут, промывают в физиологическом растворе (рН=7ч-7,5) и заключают в забу-ференный глицерин. Исследовать такие препараты лучше при ультрафиолетовом возбуждении. Соответствующие антигены при этом люминесцируют очень ярко светло-зеленым светом. Этот метод позволяет определять внутриклеточную локализацию чужеродных полисахаридов и белков, ферментов и гормонов, устанавливать антигенное родство тканей и клеток, быстро идентифицировать под микроскопом бактерии й вирусы. [c.317]

Прежде чем попасть в клетку к местам локализации ферментов, катализирующих процессы внутриклеточного метаболизма, кислород из воздушного пузырька при глубинном (барботаж-ном) способе аэрации или из газовой фазы ферментационного сосуда при поверхностной аэрации должен раствориться в культуральной жидкости. Таким образом, при изучении вопросов обеспечения растущей культуры кислородом следует рассматривать две основных проблемы транспорт кислорода из газовой фазы в жидкую и извлечение его из культуральной жидкости клетками растущей популяции. Такое деление сделано в предположении равномерного распределения кислорода во всем объеме культуральной жидкости, что справедливо для аппарата полного смешения. [c.265]

Неправильно было бы думать, что те участки молекулы, фермента, которые не входят в активный центр , не выполняют никаких функций и являются своего рода балластом — ведь природа не любит расточительства. Такие периферийные участки полипептидной цепи фермента ответственны за поддержание его специфической пространственной конфигурации, а следовательно, и за формирование активного центра кроме того, с их помощью достигается вполне определенная локализация фермента в соответствующем районе живой клетки, его взаимодействие с различными структурными элементами этой клетки — клеточными оболочками, внутриклеточными мембранами и т. п. [c.53]

Биосинтез различных жирных кислот, отличающихся по длине и структуре углеродной цепи и степени насыщенности, имеет существенные особенности. Это проявляется в химических превращениях субстратов, наборе ферментов, катализирующих эти превращения, а также во внутриклеточной локализации процесса синтеза. В отличие от окисления жирных кислот, он происходит не в митохондриях, а преимущественно в цитоплазме клеток. [c.202]

Таким образом, живая клетка отнюдь не просто мешок с ферментами , это высокоорганизованная система, содержащая много сложных видимых структур знакомство с локализацией различных ферментов внутри клетки, с той связью, которая существует между ферментами и этими структурами, очень важно для понимания жизнедеятельности клетки. Простое экстрагирование ферментов из измельченной ткани дает мало сведений об их принадлежности к той или иной внутриклеточной структуре. [c.83]

По своей локализации различают вне- и внутриклеточные амидгидролазы. Первые секретируются микроорганизмами в окружающую среду или же присутствуют в различных биологических жидкостях - крови, лимфе, желудочном соке и т.д. Вторые обычно локализованы в субклеточных частицах - митохондриях, микросомах, лизосомах и т.п. - и более или менее связаны с мембранами клетки. Однако есть ферменты, локализованные в растворимой фазе клетки - цитозоле. [c.37]

Доля ферментов, которые успешно выведены из раствора (за исключением их активных участков) благодаря компартментализации, несомненно, очень велика. Например, при изучении локализации ферментов у эукариотического одноклеточного организма Еиц1епа оказалось, что ни один нз исследованных ферментов не находится в растворенном состоянии в цитозоле. Многие ферменты до сих пор называют растворимыми , но в действительности это просто означает, что методы, применявшиеся при их изучении, не были достаточно мягкими , чтобы исключить отрыв фермента от внутриклеточной структуры, к которой он в нормальных условиях прикреплен. [c.117]

Итак, анаболизм — это совокупность реакций построения сложных молекул и структур из более простых и небольших предшественников с использованием метаболической энергии, Катаболические и анаболические пути могут различаться ферментами, их регуляцией, внутриклеточной локализацией и использованием кофакторов и переносчиков. Многие ферменты амфиболических путей участвуют как в реакциях анаболизма, так и в катаболи-ческих реакциях. Например, большинство гликолитических ферментов принимает участие как в синтезе, так и в катаболизме глюкозы, тогда как жирные кислоты синтезируются из ацетил-КоА и малонил-КоА путем, совершенно отличным от (3-окисления. В активных клетках всегда поддерживается равновесие между процессами анаболизма и катаболизма. На рис. 144 изображена простейшая схема, показывающая за счет чего можно амфи-болические ферменты заставлять работать либо в сторону биосинтеза ( включая Ез-фермент), либо в сторону деградации ( активируя Е -фермент). [c.216]

При решении вопросов об особенностях функционирования и регуляции активности ферментов in vivo существенно важным следует считать влияние внутриклеточных структур, например мембран, на характер проявления каталитических свойств ферментов. Для целого ряда ферментов установлена способность к изменению внутриклеточной локализации вследствие существования динамического равновесия между связанной с мембранами и свободной формами ферментов. В результате нековалентной адсорбции на мембране возможны конформационные изменения ферментов, сопровождающиеся модификацией кинетических свойств, а следовательно, и каталитической эффективности. [c.373]

ОЙРЕДЕЛЕНИЕ ВНУТРИКЛЕТОЧНОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ ФЕРМЕНТОВ И БИОХИМИЧЕСКИХ АКТИВНОСТЕЙ [c.250]

В табл. 36 перечислены примеры химических замещений в различных системах. Однако следует отметить, что если то или иное эффективное замещение возможно in vitro (например, активация пируваткиназы рубидием вместо калия [109]), то это еще не означает, что подобное замещение будет адекватным в функциональном отношении также in vivo, ибо для нативного фермента при его нормальной внутриклеточной локализации требования стери-ческого соответствия могут быть более жесткими, чем после его выделения из клетки. [c.258]

Весьма часто для исследования внутриклеточной локализации ферментов анализируют структуры и органеллы, получаемые при дифференциальном центрифугировании суспензии разрушенных микроорганизмов. При использовапии этого приема было показано, что в спорах Вас. ereus эсто-разы локализированы в цитоплазме, тогда как у спор Вас. oagulans эсте- [c.36]

Идентифицирован ряд энзимов цепи синтеза тетрапирролов обсуждается вопрос о локализации отдельных ферментов в клетке. Как сообщали Сано и Граник (Sano а. Grani k, 1961), в животных клетках лишь 2 из 6 ферментов, включающихся в прото-порфириновый синтез, присутствует в митохондриях. Внутриклеточное распределение энзимов может играть значительную роль в регуляции синтеза гемов. [c.228]

Вопрос о внутриклеточной локализации ферментов исследуется двумя основными способами а) микрогистохимическими методами и б) разделением полученного при разрушении клеток материала на отдельные фракции, т. е. дифференциальным центрифугированием. Поскольку субклеточные компоненты отличаются по плотности, они хорошо разделяются при центрифугировании в градиенте плотности этот метод позволяет идентифицировать множество типов органелл [1028]. [c.83]

Схему, показанную на рис. 5.1, можно использовать для определения внутриклеточной локализации какого-либо фермента или белка, принадлежащего Е. oli или другим кишечным бактериям. Преимущество этой схемы заключается в том, что при низких концентрациях Mg + (в данном случае источником Mg + служат как сами клетки, так и буфер для разрушения) наружная мембрана нерастворима в тритоне Х-100, в то время как цитоплазматическая мембрана полностью растворима. [c.159]

Фосфолипазы Аг являются Са -зависимыми эстеразами, специфически катализирующими гидролиз сложноэфирной связи между жирной кислотой (ЖК) и 1,2-диaцил-3-sn-фo фoглицepидoм в положении sn-2. В результате образуются свободная ЖК и лизофосфолипид. В настоящее время фосфолипазы Аг образуют быстро растущее большое суперсемейство различных ферментов, продукты деятельности которых играют важную роль в процессах внутриклеточной сигнализации, синтезе эйкозаноидов или фактора активации тромбоцитов, а также общем метаболизме липидов (Dennis, 1994, 1997). Ферменты, входящие в это суперсемейство, различаются по функции, локализации, регуляции, механизму действия, аминокислотной последовательности, структуре и роли в их регуляции двухвалентных катионов. Фосфолипазы Аг, выделяемые из тканей млекопитающих, подразделяются на внутри- и внеклеточные. [c.43]

В настоящее время все большее число исследователей склоняются к мысли о том, что нарушение проницаемости мембран может служить ведущей причиной интерфазной гибели клеток. Одна из наиболее ранних гипотез такого рода принадлежит Баку и Александеру (1955). По мнению этих авторов, вследствие радиационного поражения клеточных мембран происходит высвобождение ферментов из мест специфической локализации, что и приводит к гибели клетки. В пользу гипотезы высвобождения ферментов свидетельствует индуцированный радиацией переход ДНКазы П из лизосом в цитоплазму, переход лактатдегидрогена-зы и глицеральдегид-З-фосфатдегидрогеназы из ядра в цитоплазму, выход из митохондрий каталазы и АТФазы. Все эти изменения локализации ферментов отмечены в ранние сроки после облучения, однако их роль в интерфазной гибели все еще не установлена. В работах А. Г. Пасынского указывается на ведущую роль радиационного нарушения проницаемости внутриклеточных мембран в изменении стационарного состояния клетки, в пространственной и временной организации обменных процессов. [c.141]

В СССР в качестве источника фосфорилирующего фермента предложен щтамм Pseudomonas. Культуру предварительно выращивают на среде, содержащей глюкозу, пептон, дрожжевой экстракт. В качестве ферментного препарата, осуществляющего реакцию, используют живые клетки, высушенные под вакуумом или ацетоном, а также замороженные клетки, поскольку локализация фермента внутриклеточная. Из названны-х выше доноров фосфата лучшим считается п-нитрофенилфосфат. Реакция происходит в ацетатном буфере, при pH 4,0, в присутствии ионов меди и цинка, заметно усиливающих выход продукта. [c.357]

Уксуснокислые бактерии обладают дегидрогеназами двух типов, которые различаются по локализации в клетках и физикохимическим свойствам. Одни из них связаны с системой внутриклеточных мембран и не требуют для своей активности пиридин-нуклеотидов, другие — растворимые — зависимы от НАД и НАДФ. Мембранно-связанные ферменты действуют в кислой среде, растворимые — в щелочной. [c.482]

Супероксиддисмутаза (КФ 1.15.1.11, СОД) катализирует реакцию дисмутации супероксидного анион-радикала 2О2 + 2W -> HgOg + Og. Обнаружено несколько изоферментов этого белка, различающихся локализацией, строением активного центра и некоторыми физико-химическими свойствами. Си, Zn-содержащая СОД чувствительна к цианиду и содержится в цитозоле и в меж-мембранном пространстве клеток эукариот. Цианидрезистент-ная Мп СОД (железосодержащий изофермент) локализована в митохондриях эукариот и найдена у прокариот. В плазме содержится цианидчувствительная экстрацеллюлярная СОД, представляющая собой Си, Zn-содержащую тетрамерную молекулу (Мг 120—135 кДа) из четырех гликопротеиновых субъединиц. Предполагают, что экстрацеллюлярная СОД выполняет функцию защиты клеток эндотелия во всем организме. Однако активность СОД в плазме крови намного ниже, чем для цитозольного фермента. По-видимому, это связано с накоплением конечного продукта реакции — пероксида водорода, являющегося ингибитором фермента, В клетках пероксид водорода быстро разрушается внутриклеточными каталазой и глутатионпероксидазой. [c.115]

Интересная особенность отмечена при изучении распределения фермента между компартментами клетки в отличие от ряда других тканей в мозге основная часть (до 80%) гексокиназы сосредоточена не в цитоплазме, а в митохондриях. В связывании фермента с внешней митохондриальной мембраной участвует специфический белок, детальные исследования свойств которого указывают на идентичность его с белком, формирующим поры. На прочность взаимодействия гексокиназы с мембранным белком оказывает влияние фосфолипидный компонент мембраны (наиболее активным оказался дифосфоинози-тид). Причины такого своеобразного внутриклеточного распределения гексокиназы в мозге пока не совсем ясны, но имеются предположения, что такая локализация обеспечивает более быстрое и эффективное фосфорилирование глюкозы за счет АТФ, синтезированного в митохондриях. [c.154]

Важная особенность мембраны — асимметрия бислоя, создаваемая за счет действия внутриклеточных ферментов, различий ионного состава цитоплазмы и интерстициальной жидкости, а также особенностей структуры молекул фосфолипидов и асимметричной локализации белков и липидов в бислое. Асимметрия бислоя — это фактор, обеспечивающий создание градиента кривизны, складок, сморщиваний, отшнуровку частей мембраны в виде везикул. [c.31]

Одетые везикулы, образующиеся из плазмалеммы в ходе специфического эндоцитоза, транспортируют от периферии к центру клетки лиганды, рецепторы и мембранный материал. В цистернах ЭПР и аппарата Гольджи также формируются одетые везикулы ( <0,1 мкм), которые могут иметь отношение либо к образованию первичных лизосом, либо к внутриклеточному транспорту макромолекул. Показано, что одетые везикулы печени и мозга транспортируют вновь синтезированные лизосомные ферменты в форме высокомолекулярных пробелков в первичные лизосомы. Иммунохимически выявлена локализация клатрина в плазмалемме, одетых везикулах и системе ГЭРЛ. Отсюда следует, что выделяемая фракция одетых везикул из различных тканей представляет собой популяцию одетых везикул различного происхождения. [c.53]

Основной задачей гистохимии ферментов является не описание цепей внутриклеточных реакций, а в первую очередь точная локализация ферментативной активности, а следовательно, ферментного белка в клетках и тканях. Под активностью фермента в гистохимии понимают ферментативное превращение какого-либо субстрата. Решающую роль играет точная локализация образовавшегося продукта реакхщи. В биохимии понятие активности обязательно связано с определенными зжспериментальными условиями. Эти условия должны быть подобраны так, чтобы ферментативная реакция протекала при насьпцении субстратом, т. е. чтобы скорость превращения не зависела от концентрации субстрата. [c.173]

Большое число фундаментальных исследований в области биологии и медицины по внутриклеточной локализации гормонов, в частности гормонов гипофиза, было проведено с использованием антител, меченных пфоксцдазой (рис. 15). Такие антитела позволили также идентифицировать антигены базальной мек раны и внутриклеточные иммуноглобулины в плазматических клетках и лимфобластах. Прекрасным примфом иммуногистохимического выявления ферментов является установл ше локализации амилазы, трипсижя ена и химотрипсиногена в экзокринных [c.304]

Интересные наблюдения, сделанные А. Б. Коганом и соавторами на одиночном механорецепторном нейроне рака, показали, что возбуждение и торможение нейрона сопровождается выраженными сдвигами в энергетическом н пластическом обмене и изменением локализации отдельных внутриклеточных структур. Причем, если в ходе генерации импульсов энергетические затраты нейрона относительно невелики, то они очень резко увеличиваются в период перехода к другому функциональному состоянию, например при переходе от относительного по1Коя к возбуждению, смене возбуждения торможением и т. д. В этот относительно кратковременный период (5—10 мин) значительно увеличивается напряжение кислорода над поверхностью сомы нейрона, возрастает активность дыхательных ферментов (сукцинатдегидрогеназы и цитохромоксидазы), повышается скорость образования АТФ и активность АТФазы. Затем происходит агрегация митохондрий в соме нейрона, приводящая к постепенному снижению интенсивности энергетического обмена и переходу клетки к длительному функционированию на новом стабильном уровне с минимальными (но большими, чем в период относительного покоя) энергозатратами. Торможение нейрона харак- [c.72]

Гуанилатциклазу удается выявить в различных субклеточных структурах, например в тщательно очищенных ядрах печени и матки. Изменение функционального состояния ткани также влияет на внутриклеточную локализацию гуанилатциклазы. При регеиерадии печени отмечается 2—3-кратное повышение активности фермента в мембранах, в том числе и в ядерных. [c.185]

Многие протеинкиназы — это внутриклеточные ферменты, находящиеся в цитозоле. Однако установлено, что как киназная активность, так и субстрат локализуются на внешней плазматической мембране адипоцитов, фибробластов и трансформированных вирусом клеток млекопитающих. Локализация киназы и ее белкового субстрата в мембране может обеспечить действие механизма фосфорилирования н дефосфорилирования при взаимодействии клетки с ее окружением. [c.366]

С помощью красителей удается определить внутриклеточную локализацию и активность какого-либо фермента на специально приготовленных тканевых срезах (гистохимическое окрашивание). Чаще всего применяют различного рода соли тетразолия, так как продукт восстановления (формазан) представляет собой нераство-. римое ярко окрашенное соединение и местоположение осадка указывает на участок ферментативной активности. Ферменты, прочно связанные с мембранами (такие, как сукцинатдегидрогеназа), обнаружить легко, но растворимые ферменты могут диффундировать из тканевых срезов, если не предпринять специальных мер. Для предотвращения диффузии срезы предварительно обрабатывают поливиниловым спиртом, что удерживает ферменты внутри ткани. Количественные данные по ферментативной активности можно получить с помощью микроденситометрии или элюировав формазан и определив его количество спектроскопически. Ферментативную активность рассчитывают по отношеншо к объему среза или, лучше, к азоту белка. [c.233]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология