Сравнительное изучение свойств различных форм ангиотензин-превращающего фермента на моделях биомембран

• Автор: Гринштейн, Светлана Вячеславна
• Шифр специальности: 02.00.15
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 184 с.

ВВЕДЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

ГЛАВА I. СТРУКТУРНОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МЕМБРАННЫХ БЕЛКОВ.

1.1. Структура и функции биомембран.

1.2. Способы связывания мембранных белков с мембраной.

1.3. Особенности функционирования мембранных ферментов.

1.3.1. Биологическое значение мембранной организации ферментов.

1.3.2. Влияние мембранною окружения на активность ферментов.

1.4. Модельные мембранные системы, используемые для реконструкции ферментов.

1.5. Особенности поведения мембранных ферментов в тройных системах ПАВводаорганический растворитель.

ГЛАВА II. АНГИОТЕНЗИНГРЕВРАЦАЮЩИЙ ФЕРМЕНТ.

2.1. Структурные особенности различных форм ферменга.
2.2. Мембранная организация ангиотензинпревращаюшего фермента.
2.3. Процесс отщепления трансмембранного якоря фермента.
2.4. Локализация и функции фермента в организме.
2.5. Каталитические свойства и регуляция активности ангиотензин превращающего фермента.
2.6. Влияние мембранной организации на свойства фермента. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
ГЛАВА III. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
3.1. Материалы.
3.2. Методы исследования.
3.2.1. Выделение и очистка соматическою ангиотензинпревращающего фермента.
3.2.2. Выделение и очистка тестикулярного ангиотензинпревращающего фермента.
3.2.3. Определение концентрации и чистоты выделенных препаратов фермента.
3.2.4. Фазовое разделение различных форм ангиотензинпревращающего фермента в растворе тритона Х4.
3.2.5. Кинетические измерения в водных растворах.
3.2.6. Кинетические измерения в системе гидратированных обращенных мицелл ЛО Г в октане.
3.2.7. Седиментационный анализ соматического ангиотензинпревращающего фермента, включенного в систему обращенных мицелл ЛОТ в октане.
3.2.8. Влияние углеводов на образование олигомеров ангиотензинпревращающего фермента в системе обращенных мицелл.
3.2.9. Изучение способности олигомеров соматического фермента к диссоциации в системе обращенных мицелл.
3.2Кинетические измерения при фазовом переходе обращенные мицедты ламеллы тройной системы ЛОТводаоктан.
3.2Кинетические измерения в ламеллярных структурах тройной системы ЛОТводаоктан.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
ГЛАВА IV. ВЫДЕЛЕНИЕ И ФИЗИКОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА
РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ АНГИОТЕНЗИНПРЕВРАЩАЮЩЕГО ФЕРМЕНТА.
4.1. Выделение растворимой и мембранной форм соматического
фермента.
4.2. Характеристика полученных форм соматического фермента.
4.3. Выделение растворимой и мембранной форм тестикулярного
фермента.
4.4. Характеристика полученных форм тестикулярного фермента.
ГЛАВА V. КАТАЛИТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА РАЗЛИЧНЫХ ФОРМ АНГИОТЕНЗИНПРЕВРАЩАЮЩЕГО ФЕРМЕНТА В ВОДНОМ РАСТВОРЕ.
ГЛАВА V СВОЙСТВА СОМАТИЧЕСКОГО I 1ГИОТЕНЗИНПРЕВРАЩАЮЩЕГО ФЕРМЕНТА В СИСТЕМЕ ОБРАЩЕННЫХ МИЦЕЛЛ АОТ В ОКТАНЕ.
6.1. Зависимость каталитической активности растворимой и мембранной форм фермента от степени гидратации.
6.2. Структурная организация мембранной и растворимой форм соматической фермента.
6.3. Стабильность растворимой и мембранной форм соматического фермента в системе обращенных мицелл.
6.4. Характеристика процессов образованиядиссоциации различных олигимерных структур растворимой и мембранной форм фермента.
6.5. Влияние свойств среды на активность соматического фермента.
6.5.1. Влияние анионов на активность растворимой и мембранной форм фермента в системе обращенных мицелл.
6.5.2. Влияние и молярности буфера, используемого в качестве водной фазы, на активность растворимой и мембранной форм фермента в системе обращеггных мицелл.
6.6. Кинетические параметры гидролиза субстрата под действием различных структурных форм соматического ангиотензин ревращающего фермента в системе обращенных мицелл при различных концентрациях АОТ.
ГЛАВА VII. ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ АНГИОТЕНЗИНПРЕВРАЩАЮЩЕГО ФЕРМЕНТА В ЛАМЕЛЛЯРНЫХ СТРУКТУРАХ ТРОЙНОЙ СИСТЕМЫ АОТВОДАОКТАН.
ГЛАВА VIII. СВОЙСТВА ТЕСТИКУЛЯРНОГО АНГИОТЕНЗИНПРЕВРАЩАЮЩЕГО ФЕРМЕНТА В СИСТЕМЕ ОБРАЩЕННЫХ МИЦЕЛЛ АОТ В ОКТАНЕ.
8.1. Стабильность растворимой и мембранной форм тестикулярного фермента в системе обращенных мицелл.
8.2. Зависимость каталитической активности растворимой и 1 мембранной форм тестикулярного фермента от степени гидратации.
8.3. Влияние свойств среды на активность мембранного тестикулярного 5 фермента в системе обращенных мицелл.
8.3.1. Влияние хлориданионов на активность фермента.
8.3.2. Влияние и молярности буфера, используемого в качестве водной фазы, на активность тестикулярного фермента.
8.4. Зависимость каталитической активности растворимой и
мембранной форм тестикулярного фермента от концентрации АОТ.
8.5. Сравнение предельных каталитических констант гидролиза
субстрата ЕАРеС1уС1у под действием различных структурных форм тестикулярного и соматического ангиотензинпревращающих ферментов быка.
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Некоторые из этих белков связываются непосредственно или через посредника, в частности, Са2 с заряженными группами липидов мембран за счет электростатических взаимодействий Рис. В качестве примеров можно привести миелиновый основный белок , спектрин , лротеинкиназу С , фосфолипазы . Следует отметить предпочтительное связывание таких белков с мембранами определенного липидного состава, например, для фосфолипазы А2 критичным является присутствие в мембране фосфатидилхолиновых липидов , а для протеинкиназы С фосфатидилсериновых . В то же время, эти белки могут взаимодействовать с ближней гидрофобной областью бислоя 9, . Также существует ряд белков, адсорбирующихся на мембранных гликолипидах и гликопротеинах, посредством углеводбелкового или белокбелкового взаимодействия Рис. Этот тип взаимодействий реализуется, например, при связывании Ечасти НАТФазы с погруженной в мембрану Еочастью . Вторая группа мембранных белков интегральные, которые связаны с мембраной за счет более прочных гидрофобных взаимодействий. Интегральные белки можно извлечь из мембраны только при разрушении липидного бислоя детергентами или органическими растворителями. Такие белки можно подразделить па внутренние трансмембранные Рис. Рис. Рис. Классификация мембранных белков по типу связывания с мембраной. Периферические белки а электростатическое связывание с бислоем, б связывание с другими якорными белками. Интегральные трансмембранные белки в единственное и г множественные пересечения мембраны. Интегральные мембранные белки, имеющие гидрофобный якорь д I тип белок обладает Сконцевым пептидным якорем, е II тип белок содержит Мконцевой якорь, ж в качестве гидрофобного якоря выступает фосфагидилинозитольный гликолипид ОР1. Основная функционально значимая часть молекулы внутреннего трансмембранного белка при встраивании практически полностью погружается в мембрану. Трансмембранные белки различаются числом полипептидных участков, пересекающих бислой, и . Рис. Рис. АТФаз , бактериородопсина , родопсина и др. Эти участки целиком построены из гидрофобных аминокислот и часто имеют отспиральную конфигу рацию 7, 8. Многие интегральные белки животного происхождения связываются с плазматическими мембранами клеток за счет гидрофобного якоря, при этом большая часть молекулы гликозилирована и локализуется с наружной стороны мембраны . Некоторые из этих белков крепятся к мембране посредством ковалентно связанного гликозилфосфатидилинозитольного I якоря Рис. Подобный способ связывания реализуется в случае щелочной фосфатазы, Знуклеотидазы, ацетилхолинэстеразы и др . Другие взаимодействуют с мембраной за счет трансмембранног о пептидного якоря последовательности гидрофобных аминокислот, расположенной вблизи или Сконца молекулы белка. Мембранные белки 1 типа Рис. Сконцевым якорем. В случае белков II типа сигнал в процессе биосинтеза не отделяется и выполняет роль трансмембранного якоря Рис. Отметим, что для многих белков, встроенных в мембрану таким образом, характерно слущивание i с клеточной поверхности, при котором они выделяются в растворимом виде во внеклеточное окружение, а якорь остается в мембране ,. Образование растворимых форм происходит в результате ферментативного гидролиза доступного примембранного участка белкасубстрата и описано для разнообразных по структуре и функциям интегральных белков I и II типов см. Табл. Таблица 1. Инте1ральные мембранные белки, обладающие пептидным якорем, которые при протсолизс переходят в растворимые формы . Г руппа Название Топология см. Рис. Ответственные за отщепление пептидного якоря этих белков ферменты называют секретазами, конвертазами или шедазами. Большинство из них являются мембранными мсталлопротсиназами , и характеризуются широкой протеоли гической специфичностью Табл. Белки, обладающие вРБякорем, секретируюгся с клеточной поверхности при действии фосфолипаз С или О . Таблица 2. Свойства сскретаз мембранных белков . Субстрат Юасс протеиназы Место расщепления . Р,АРГ. Расстояние от мембраны, число а. Ралиганд металло н. Белок СИЗО металло н.