F1 F o-АТР-аза: строение мембранного сектора и импорт некоторых субъединиц в митохондриальный матрикс

• Автор: Зайцева, Любовь Геннадьевна
• Шифр специальности: 02.00.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 115 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

. ИМПОРТ БЕЛКОВ В МИТОХОНДРИИ

1.1. Ко и посттрансляционная теории импорта кодируемых ядерным геномом белков в митохондрии

1.2. Строение иресиквенсов митохондриальных белковпредшественников

1.3. Цитоплазматические факторы, влияющие на импорт

1.4. Взаимодействие бслковпредшествешшков с внешней мембраной митохондрий

1.5. Импортные машины митохондрий

1.5.1. Транслоказа внешней мембраны митохондрий ТОМкомплскс

1.5.1.1. Состав и стехиометрия ТОМкомплекса

1.5.1.2. Рецепторные компоненты ТОМкомплекса.
1.5.1.3. Компоненты основной поры включения Р.
1.5.2. Транслоказа внутренней мембраны митохондрий Т1Мкомплекс.
1.5.2.1. Состав и строение Т1Мкомплекса
1.5.2.2. Транслокационный канал внутренней мембраны митохондрий.
1.5.2.3. Т1ш как связующее звено между транслокационным каналом и гШНр
1.5.2.4. Роль Т1тТ1тсубкомплекса и белков межмембранного пространства.
1.6. Модель импорта белковпредшественников ТОМкомплексом.
1.7. Модели импорта белковпредшественников в матрикс митохондрий
1.8. Модель включения белковпереносчиков во внутреннюю мембрану митохондрий
1.9. Процессинг белковпредшественников в матриксе митохондрий и пептидазы процессинга
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
Н.1. Использование различных липоФильных Фотоактивируемых меток для идентификации субъединиц К,сектора непосредственно контактирующих с липидами
II. 1.1. Использование фотоактивируемых липидов, несущих радиоизотоиную метку, для идентификации субъединиц Е0. непосредственно контактирующих с липидами
II. 1.2. Модификация Е0Р комплекса фотоактивируемым реагентом I
II. 1.3. Использование МАШмассспектрометрии для идентификации субъединиц Р0сектора модифицированных фотоактивируемыми липидами
II.2. Анализ ядов тропических муравьев на наличие компонентов, оказывающих влияние на каталитическую активность РР комплекса митохондрий сердца быка
III.2.1. Компоненты яда муравья Рагаропега сахаа.
Ш.2.2. Влияние компонентов яда РсУ на активность НР0РАТРзы.
П.З. Исследование влияния свободных ЭНгрупп на различные стадии импорта предшественника Зсубъелинипы АТРсннтазы Мсоапа уитЬахтИош рЗР в
митохондрии клубней картофеля.
II.3.1. Влияние реагентов, модифицирующих ЗНгруппы, на импорт рЗР в
митохондри
И.3.2. Влияние реагентов, модифицирующих ЗНгруппы, на связывание рЗР с митохондриями
.3.3. Влияние модификации ЗНгрупп белкапрсдшесгвенника рр на его импорт в митохондрии.
.3.4. Влияние реагентов, модифицирующих ЗНгрупиы, на импорт КЕМмодифицированного ррР в митохондрии.
.3.5. Влияние реагентов, модифицирующих ЗНгруппы, на рецептор независимый импорт ррБ в митохондрии
.3.6. Влияние реагентов, модифицирующих ЗНгруппы, на импорт рРР в митопласты.
.3.7. Ингибирование импорт реагентами на ЗНгрунны в энергетически активированных и энергетически не активированных митохондриях.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
ВВЕДЕНИЕ


Нарушения импорта белковпредшественников в митохондрии могут приводить к нарушению функционирования клеток. Исследование механизма импорта беяковпрсдшсственников субъединиц iазы позволит более полно представить условия, необходимые для нормального функционирования митохондрий. Поэтому одной из задач данной работы явилось исследование импорта предшественника Рсубъединицы iазы табака вида ii iii в митохондрии клубней картофеля. Целью работы являлось структурнофункциональное исследование i0азы, включающее в себя изучение строения сектора i митохондрий сердца быка и некоторых аспектов импорта предшественника рсубъединицы i0АТРазы ii iiii в матрикс митохондрий. Идентифицировать при помощи липофнльных фотоакгивируемых меток в модельной системе протеолипосомы субъединицы сектора iазы митохондрий сердца быка, непосредственно контактирующих с липидами. С целью поиска новых ингибиторов или активаторов, действующих на 0 сектор iазы митохондрий, для последующего их использования в изучении строения 0 сектора, провести анализ ядов тропических жалящих муравьев Рагаропега vi, и . Исследовать значимость свободных групп импортируемого белкапредшественника и субъединиц транслоказ белковпредшественников внешней и внутренней мембран митохондрий ТОМ и ПМкомплексов на импорт предшественника рсубъедииицы азы ii iii в митохондрии клубней картофеля. Настоящая работа является частью комплексных исследований 0азного комплекса митохондрий, проводящихся в Институте биоорганической химии им. М.М. Шемякина и Ю. А. Овчинникова РАН и на кафедре биоорганической химии биологического факультета Московского государственного университета им. М.В. Автор признателен своим научным руководителям к. В.А. Гринкевичу и к. ТВ. Овчинниковой за постоянное внимание к этой работе. Автор выражает благодарность д. С.Е. Есипову, д. Юл. Г. Молотковскому, к. Е.Л. Водовозовой, к. К.А. Плужникову, Н. Б. Полякову за помощь, постоянный интерес и обсуждение полученных результатов. Автор благодарен сотрудникам лаборатории проф. Е. Глазер департамента биохимии Стокгольмского университета за предоставление предшественника Т субъедииицы азы ii iii и помощь в проведении некоторых контрольных опытов. Митохондрии органсллы присутствующие почти во всех эукариотических клетках. Наиважнейшая функция митохондрий синтез АТР, сопряженный с окислительным фосфорилированисм. Митохондрия состоит из четырех субкомпартментов внешней мембраны, проницаемой для небольших меньше кДа молекул и ионов внутренней мембраны, которая непроницаема для большинства ионов, и образует регулярные складчатые структуры кристы межмембранного пространства, расположенного между этими двумя мембранами, и матрикса. В матриксе находятся митохондриальная кольцевая ДНК и компоненты, необходимые для транскрипции и трансляции белков, кодируемых митохондриальным геномом. Митохондриальный геном кодирует несколько собственных рРНК и тРНК, а также некоторые белки дыхательной цепи и азы. В зависимости от вида организма кодируемых в митохондриях, белков может быть от 8 до . Как правило, все эти белки высокогидрофобны и локализованы на внутренней мембране митохондрий со стороны матрикса. В целом же рост и функционирование . Импорт кодируемых ядерным геномом белков в митохондрии сложный мультистадийный процесс см. Наряду с основным направлением импорта белков в матрикс митохондрий существуют пути импорта белков в другие митохондриальные субкомнаргмены. В данном обзоре в основном будет рассмотрен импорт белковпредшсственников в матрикс митохондрий. В настоящее время существуют две основные теории траислокации предшественников кодируемых ядерным геномом белков в митохондрии ко и посгтрансляционная. Согласно ностгрансляционной теории, связывание белков и включение их в мембрану митохондрий происходит только после окончания процесса их синтеза. Белокпредшественник отделяется от полисомы и лишь после этого импортируется в митохондрию. По мнению Нойперта с соавт. Согласно когрансляционной теории, импорт белков происходит одновременно с их синтезом, то есть в процессе элонгации. Вернер с соавт.