Механизмы Na +- и H +- гомеостатирования в клетках морской микроводоросли Tetraselmis viridis Rouch.: роль ион-транспортирующих систем плазматической мембраны

• Автор: Пагис, Людмила Яковлевна
• Шифр специальности: 03.00.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 123 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Ионный гомеостаз в клетках галотолерантных организмов растительного происхождения

1.2. Механизмы, участвующие в поддержании и Нгомеостаза

1.2.1. Ограничение входа в клетку

1.2.2. Выведение Иа из цитозоля

1.2.2.1. Общая характеристика АТФаз ртипа

1.2.2.2. НАТФаза

1.2.2.3. ЫаЛГ антипортер

1.2.2.4. ЫаАТФаза.

1.2.2.5. Другие системы выведения
1.3. Регуляция НАТФазы и 1ЧаАТФазы
1.3.1. Регуляция активности н АТФазы.
1.3.1.1. Транскрипционная реуляция РГАТФазы.
1.3.1.2. Трансляционная регуляция НАТФазы.
1.3 1.3. Постгрансляционная регуляция НАТФазы с участием ее С
терминального домена
1.3.1.4 Постгрансляционная регуляция Н АТФазы, несвязанная с се Стерминальным доменом
1.3.1.5. Регуляция РАТФазы на уровне каталитического цикла
1.3.2. Регуляция активности ТЧаАТФазы.
ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.
2.1. Объекз исследования и условия культивирования
2.2. Выделение плазматической мембраны.
2.3. Регистрация активности Н и Матранспортирующих систем ИМ Т. viii
2.3.1. Регистрация поглощения везикулами М.
2.3.2. Регистрация закисления внутри везикулярного пространства с помощью акридинового оранжевого
2.3.3. Регистрация защелачивания внутривезикулярного пространства с помощью пиранина
2.3.4. Регистрация формирования транс мембранного электрического потенциала с помощью оксонола VI.
2.4. Получение АТФ в Трисформе
2.5. Определение содержания белка во фракциях плазматической мембраны.
2.6. Расчет концентраций свободных 2 и АТФ в растворе
2.7. Приготовление растворов ингибиторов.
2.8. Реактивы, использованные в работе.
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
3.1. Функциональная идентификация и Н транспортирующих систем плазматической мембраны Т. viii.
3.1.1. НАТФаза.
3.1.2. ИаАТФаза
3.1.3. i антипортер.
3.2. Механизм сопряжении потоков и Н, индуцируемых ЛТФазой.
3.3. Свойства Н и транспортирующих систем ПМ Т. viii.
3.3.1. Катионная специфичность АТФазы и антинортера
3.3.1.1. ЛТФаза.
3.3.1.2. 1 антипортер.
3.3.2. Влияние ионов на транспортирующие системы
3.3.3. зависимости РГ иЖАТФаз.
3.3.4. Влияние 2 и АТФ на ЬГ и ЫаАТФазы.
3.3.5. Влияние ингибиторов на РГ и АТФазы.
3.4. Эксперименты, моделирующие регуляцию активностей и НАТФаз ПМ Т. viii цитоплазматическими факторами
3.4.1. Регуляция путем изменения .
3.4.2. Регуляция путем изменения концентраций 2, АТФ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА


Это же относится и к вопросу регуляции активности 1 антипортера и, в меньшей степени, НАТФазы ПМ. Вместе с тем, способность клеток осуществлять такую регуляцию представляется важным свойством галотолерантных растений, благодаря которому растительный организм поддерживает и Н гомеостаз цитоплазмы в условиях высокой солености среды. В связи с вышеизложенным, в задачу данной работы входило изучение функциональных свойств АТФазы, НАТФазы и 7 антипортера ПМ Т. , 2, ЛТФ и . Продемонстрировать роль ЬГ, 2, АТФ и в регуляции активностей указанных транспортных систем. ГЛАВА 1. Впервые мысль о том, что постоянство внутренней среды является необходимым условием для жизни и размножения организмов, была высказана в году французским физиологом Клодом Бернаром В году американский физиолог Уолтер Кэннон ввел термин гомеостаз от греч. Значительное место в поддержании постоянства внутренней среды клетки занимает ионный гомеостаз, и в первую очередь регуляция цитоплазматического рНстатирование цитоплазмы. Известно, что цитозоля поддерживается на относительно постоянном уровне в нейтральной или слабощелочной области при изменении наружных в широком диапазоне . Для галотолерантных организмов к необходимости рНстатирования цитоплазмы добавляется необходимость поддержания в ней низких концентраций ионов и С1 . Известно, что при высоких концентрациях ионов в срсдс, достигающих 1 М и более, цитоплазматические концентрации ионов и СГ в цитоплазме галотолерантных водорослей и растенийгалофитов не превышают 0 мМ Балнокин и др. Балнокип, , i . ii , . Между тем, концентрационный градиент ионов, направленный из наружной среды в цитоплазму, создает движущую силу для их поступления в клетку. Для дополнительный вклад в эту движущую силу вносит отрицательный потенциал на плазматической мембране. В случае С. Таким образом, галотолерантные организмы не только регулируют цитоплазмы, но и поддерживают низкие концешрацни в этом компартменте. , . В то же время, в более высоких концентрациях ионы могут конкурировать с ионами К1, Са2 или 2 за катионные сайты связывания, ингибируя при этом работу ферментов цитоплазмы , , i . . Известно, что ферменты эукариот характеризуются высокой чувствительностью к ионам , что показано и на высших растениях, и на водорослях Балнокин и Медведев, , Алешина и Балнокин, , . На дрожжах показано, что основной мишеныо токсического действия являются протеинфосфатаза На и рибонуклеаза i . i . Общее свойство сайтов, являющихся мишенями токсического действия у этих ферментов, слабая аффинность к 2 с К лежащими в миллимолярном диапазоне концентраций 2. Исключение из описанного правила составляют только ферменты, локализованные в клеточной стенке растений и поэтому находящиеся в слабогомсостатирусмых условиях i . В связи с этим ограничение цитоплазматических концентраций ионов играет чрезвычайно важную роль в поддержании жизнедеятельности клегки. Интересно, что у галофильных прокариот, в отличие от эукариотических организмов, суммарные цитоплазматические концентрации и К могут доетшать 35 М i . Белки этих организмов содержат в своем составе много остатков глутамата и аспартата, изза чего их изоэлектрические точки смещены в кислую область i, . В нейтральной среде цитоплазмы закис белки несут избыток отрицательных зарядов, которые нейтрализуются высокими концентрациями катионов. Регуляция концентрации в цитозоле, очевидно, заключается в контроле над двумя процессами. Первый из них это регуляция входа в клетку, второй регуляция его экспорта из цитоплазмы во внешнюю среду или внутриклеточные компартменты. Таким образом, гомеостаз в клегках морских растений и растенийгалофитов обеспечивается 1 ограничением пассивного входа в клетку и 2 активным экспортом из цитозоля.