Белки микротрубочек класса А PDF Печать E-mail

Опять-таки на материале из хвостов сперматозоидов морского ежа (очень удобный объект, дающий возможность выделять довольно большое количество аксонем) удалось охарактеризовать другой белок, также связанный с микротрубочками А. Это растворимый в кислой среде полипептид с мол. массой около 165000, который получил название нексин, потому что он связывает два соседних (т. е. ближайших, по-английски next) дублета.

Он, вероятно, ограничивает степень смещения двух соседних дублетов при их скольжении друг относительно друга во время движения жгутика. Вовсе не просто разобраться в химическом составе и функциональной роли других элементов аксонемы жгутиков. Есть два подхода к решению этой задачи. Можно очистить аксонемы с помощью физико-химических методов, а можно изучать химический состав и ультраструктуру у мутантных организмов с нарушенной активностью жгутиков. Необходимо отметить, что второй подход, хотя он и представляется более разумным и плодотворным, трудно применить в случае сложных организмов. Линку с помощью ряда сложных методов (дифференциальное растворение элементов аксонемы, электронно-микроскопическое наблюдение происходящих структурных изменений, электрофоретический анализ химического состава) удалось получить микротрубочки А вместе с прикрепленными к ним дополнительными структурами. При этом он показал, в частности, что 10 минорных белков наружных дублетов локализовано именно в микротрубочках А.

Изучение мутантов Chlamydomonas с парализованными или аномально двигающимися жгутиками позволило    соотнести соответствующие структуры с отдельными белками. Так, например, сопоставив электрофореграммы аксонем диких штаммов и мутантов, лишенных радиальных спиц, удалось установить, что основной материал спиц — это белок с мол. массой 118 000. Изучение мутантов без центральных микротрубочек и без окружающей их оболочки позволило идентифицировать три полипептида с мол. массами более 220 000; эти белки образуют оболочку.
Вполне вероятно, однако, что состав аксонемы сложнее, чем получается по данным описанных выше методов, так как разрешающая способность электрофореза могла быть недостаточна. Действительно, применив двумерную изоэлектрофокусировку в сочетании с гель-электрофорезом в додецилсульфате натрия, в составе аксонемы диких штаммов Chlamydomonas удалось выявить по крайней мере 100 полицедтидов. С помощью того же метода исследовали мутантов с аксонемой без радиальных спиц и обнаружили, что у таких организмов не хватает 12 белков. Эти результаты показывают, как сложна эта система белков и как много надо сделать для выяснения ее, состава.

С другой стороны, оказалось приятной неожиданностью, что система белков, связанных с цитоплазматическими микротрубочками, как сейчас представляется, не так сложна, как в жгутиках. Возможно, однако, что меньшая сложность белков, связанных с микротрубочками, свойственна именно клеткам нервной системы, которые пока что были практически единственным объектом такого рода исследований. Современные представления о свойствах тубулина основываются на данных о тубулине из мозговой ткани, который исследован лучше всего, так как был найден простой метод его получения в довольно больших количествах из мозга млекопитающих (экстракты которого содержат более 20% тубулина от общего количества белка) с помощью многократно повторяемых циклов полимеризации — деполимеризации микротрубочек при изменении температуры. При получении тубулина методом полимеризации — деполимеризации микротрубочек другие белки также подвергаются очистке и выделяются вместе с тубулином в стехиометрических соотношениях.

Интересные статьи по биологии:

1) Хранение генетической информации и транспорт веществ

2) Синтез ДНК