Кальций-транспортирующие белки из митохондрий сердца быка: выделение и свойства

• Автор: Сирота, Татьяна Валерияновна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Пущино
• Количество страниц: 128 c. : ил

ВВЕДЕНИЕ.

I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава I. Роль ионов кальция в функционировании клетки и клеточных органелл.

1.1. Ионы кальция в физиологических процессах организма и внутриклеточных органелл

1.2. Механизмы поддержания концентрационных градиентов Са в клетке СаАТФаза и Ца Са обмен в цитоплазма

тических мембранах, Са АИаза саркоплазматического

ретикулума.
1.3. Участие митохондрий в контролировании внутриклеточной концентрации ионов кальция.

1.3.1. Общие представления об энергозависимом поглощении

Са митохондриями.

1.3.2. Основные направления исследования транспорта Са в митохондриях.

1.3.3. Цути входа и выхода Са в митохондриях.
1 Связывание ионов кальция митохондриями.
1.3.4.1. Общие представления о связывании Са органическими молекулами
1.3.4.2. Связывание ионов кальция митохондриями.
Глава 2. Выделение и идентификация соединений претендующих на
участие в электрогенном транспорте Са в митохондриях.
2.1. Роль соединений белковой природы в транспорте Са в мито
хондриях
2.2. Липида и транспорт Са в митохондриях.
Глава 3. Митохондрии дрожжей и транспорт ионов кальция
II. ШСПЕРИМЕНТАЛШАЯ ЧАСТЬ.
Глава 4. Материалы и метода исследований.
4.1. Выделение митохондрий из сердца быка.
3 стр,
4.2. Выделение Са транспортирующих соединений из митохондрий и гомогената сердца быка.
4.3. Электрофорез в полиакриламидном геле
4.4. Изучение состава и физикохимических свойств Сатрансг
портирующего гликопротеида
4.5. Изучение состава и некоторых физикохимических свойств транспортирующего пептида из митохондрий сердца быка.,
4.6. Изучение Сатранспортирующих свойств выделенных из митохондрий соединений
4.7. Изучение Сасвязывающих свойств митохондриального Са
транспортирующего гликопротеида.
4.8. Исследование транспорта ионов кальция в митохондриях дрожжей i ii .
III. РЕЗУЛЬТАТЫ ЖСПЕРИМЕНТОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.
Глава 5. Выделение, очистка, идентификация и некоторые физико химические свойства Сатранспортирующих соединений из митохондрий сердца быка.
5.1. Очистка высокомолекулярного Сатранспортирующего соединения с помощью электрофореза в полиакриламидном геле. Доказательство гликопротеидной природы высокомолекулярного соединения.
5.2. Молекулярная масса гликопротеида.
5.3. Химический состав гликопротеида.
5.3.1. Аминокислотный состав гликопротеида
5.3.2. Состав углеводной компоненты гликопротеида
5.3.3. Идентификация липидов в препарате Сатранспортирующего митохондриального гликопротеида.
5.4. Физикохимические свойства гликопротеида.
5.5. Очистка, состав и некоторые свойства Са транспортирую .
щего пептида из митохондрий сердца быка.,
4 стр.
Глава 6. Исследование Сатранспортирующих свойств гликопротеида
6.1. Реконструкция митохондриальной системы транспорта Са на БЛМ с использованием митохондриального гликопротеида. Канальный механизм транспорта иона кальция в митохондриях.
Глава 7. Функциональная роль белковой компоненты Са2транспортирутощего гликопротеида
Глава.8. Исследование Сасвязывающих свойств митохондриального Сатранспортирутощего гликопротеида.
8.1. Сатранспортирующий митохондриальный гликопротеид способен связывать ионы кальция
8.2. Зависимость связывания Са гликопротеидом от среды
8.3. Определение эффективных констант связывания Са митохон
дриальным Сатранспортирующим гликопротеидом
8.4. Сравнение Сасвязывающих свойств выделенных из митохондрий белков. Схема функционирования системы транспорта Са в митохондриях сердца и печени.
Глава 9. Исследование системы транспорта Са в митохондриях
дрожжей i ii .
9.1. Измерение концентраций кальция с помощью Саселективного электрода.
9.2. АТШзависимое поглощение, ионов кальция митохондриями дрожжей i ii
9.3. Активация транспорта Са в митохондриях дрожжей i ii Сатранспортирующим гликопротеидом.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА.
СОКРАЩЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Выяснить, какая часть молекулы выделенного из митохондрий глико
протеида ответственна за его Са транепортирующую активность. Исследовать Са2связывающие свойства митохондриального Са2транспортирующего гликопротеида. Новизна и практическая ценность работы. Впервые из митохондрий сердца быка с помощью разработанного метода, исключающего использование детергентов, протеолитических ферментов и реагентов, выделены соединения, обладающие селективной Са2транспортирующей активностью, чувствительные к рутениевому красному специфическому ингибитору входа Са2 в митохондриях. Установлена природа этих соединений гликопротеид и пептид, изучен их химический состав. Са транспортирующие свойства гликопротеида и пептида при их встраивании в ЕЛМ. Показано, что гликопротеид и пептид образуют селективные каналы проводимости в ЕМ. Сделан вывод, что гликопротеид, вероятно, в комплексе с пептидом входит в систему электрогенного транспорта Са2 в митохондриях, создавая в мембране каналы проводимости. Показано, что Са2транспортирующая активность гликопротеида связана с белковой частью его молекулы. Обнаружено,
что в митохондриях дрожжей существует система транспорта Са , функционирующая в присутствии АТФ. Са в клетке и тканях. Результаты выполненой работы могут представлять интерес для специалистов, занимающихся проблемами мембранного ионного транспорта, биоэнергетики, термогенеза, иммунологии, онкологии и др. Глава . Еоль ионов кальция в функционировании клетки и клеточных органелл. Ионы кальция в физиологических процессах организма и внутриклеточных органелл. Известно,что ионы кальция имеют наиболее высокую биологическую активность из всех катионов клнтки. Установленно их участие в таких физиологических процессах кзк формирование и резорбция костей, нервная проводимость, мышечное сокращение, сердечная проводимость и сокращение, церебральные функции, функции почечных канальцев, кишечная секреция и всасывание, свертываемость крови, стабилизирующее влияние на мембраны и их проницаемость, выделение гормонов различными эндокринными железами и т. Можно согласиться с мнением Ы. Д.Курского и соавторов Легче, повидимому, перечислить те процессы, в которьхкальций не принимал бы прямого или косвенного участия на организменном, органном, I клеточном, субклеточном и молекулуровняхлЛ2,2. Необходто отметить действие кальция на митотический цикл клетки пролиферация, кариокинез, цитокинез и др Широкий спектр действия Са объясняется его непосредственным участием в качестве регулятора многих биохимических процессов, и в настоящее время описано около Са зависимых реакций в клетке . Концентрация ионов кальция в цитоплазме почти всех эукариоти
ческих клеток составляет менее М, а вне клетки и в отдельных органеллах до 3, в митохондриях и даже до М 3, т. Са, которые поддерживаются с помощью специальных систем рис. Увеличение концентрации Са
приводит к активации различных Са зависимых процессов. Так под действием нервного импульса, в результате выхода Саиз внутриклеточных структур концентрация Са в миоплазме увеличивается приблизительно от до КГ5, происходит гидролиз АТФ, взаимодействие актина с миозином. Повышение концентрации Са в пресинап тическом окончании, например, стимулирует слияние мембран синаптических пузырьков с цитоплазматической мембраной и, таким образом, запускается процесс высвобождения медиатора . После устранения внешнего воздействия, вызывающего возбуждение, концентрация кальция в цитоплазме снова снижается в результате активного транспорта иона, в основном, в специальные внутриклеточные органеллы цистерны саркоплазматического ретикулума и митохондрии. В настоящее время установлено наличие сложной регуляции проницаемости плазматических мембран, сарколеммы сердца и эритроцитов для Са посредством кальмодулина, который в комплексе с Са включает целый каскад ферментативных реакций, осуществляющих регуляцию транспорта Са. Предполагается, что кальмодулин активирует протекнкиназы, которые фосфорилируют белки, участвующие в транспорте Са или кальмодулин сам непосредственно связывается с СаАТФазой эритроцитов, сарколеммы и др.