Каналоформерные белки транспорта двухвалентных ионов Беспалько, Надежда Валентиновна

Введение к работе

Актуальность проблемы. К концу 70-х годов стало накапливаться достаточно экспериментальных данных, дающих возможность рассматривать транспорт Са²⁺ череа митохондриальную мембрану как "цикл" входа и выхода, регулирующий клеточный гомеостаз . Исследования индуцирования ионами Са²⁺ "ортодоксальной" и "агрегированной" форм матрикса привели к предположению о соответствии их "переходным" состояниям проницаемости, колебательному режиму функционирования митохондрий, наблюдаемому in vitro. В соответствии с этим одиночные "всплески" в кинетике аккумуляции Са²⁺ и Sr²*, являющиеся начальной фазой аатуха-кшх колебаний можно рассматривать как "мини"' циклы". Колебательный характер функционирования митохондрий может обеспечиваться гидрофильной порой, пронизывающей внутреннюю мембрану, регулируемой со стороны матрикса ионами Са²⁺, а также редокс-состоянием пиридиндинуклеотидов '(Hunter,Haworth»1979). Возможность обеспечения как колебательного режима транспорта Са²⁺, так и "переходных" состояний проницаемости открыванием и закрыванием гидрофильной поры была недавно продемонстрирована на митохондриях асцитной опухоли Эрлиха (Evtodlenko et al., 1994). Однако, если колебательный режим .'аккумуляции двухвалентных катионов митохондриями нормальной ткани лучше всего проявляется при транспорте Sr²⁺, "переходные" состояния проницаемости этих органелл индуцируются только Са²⁺, но не Sr²⁺. Ионы стронция даже блокируют эту проницаемость, по-видимому, закрывая гидрофильный канал (Saris,Bernard,І983).

Представление о том, что транспорт ионов в митохондрии, также как и в клетку, осуществляется с помощью каналов или мембранных пор, стало весьма прочным. Этому способствовала возможность применения техники регистрации флуктуации токов проводимости как на нативной мембране, так и на модельных системах, реконструированных мембранными компонентами. В частности, были зарегистрированы АТР-чувствителъные одиночные каналы калиевой проводимости на мембранах митопластов (Inone et al.,1994)/ Индуцированные флуктуации токов проводимости наблюдались при встраивании в бислойные липидные мембраны (БЛМ) компонентов, выделенных из внеаних (Scheln et al.,1976) и внутренних мембран митохондрий (Проневич и др.,1983,Махмудова и др., 1983).

.-./-:--2-.-.-. ' . ....
Известные в настоящее время митохондркалъные каналоформе-
ры-гликопротеины, отличающиеся по составу,молекулярной массе,
чувствительности к ингибиторам транспорта, ионной селективнос
ти. '.'..

Целью настоящей работы являлось; 1. Выделение .мйтохондриального гликопептида. содержащего нукде-отидную составляющую, исследование его свойств. . ' .2.Выделение из бурой водоросли Cystoselra barbata мембранной компоненты, участвующей в процессе избирательной аккумуляции ионов стронция, и исследование ее свойств.

Основные задачи исследования были следующие:

1. Очистка белков, определение их молекулярных масс.

2. Исследование физико-химических, каналоформерных и флуоресцентных характеристик мйтохондриального гликопептида.

3. Исследование физико-химических и каналоформерных свойств мембранного белка водоросли. . .

Научная новизна работы. Из внутренних мембран митохондрий печени крыс выделен ниакомодекудярный канадоформер (м.м.3000 Да) ' индивидуальный глихопептад, содержащий 2-3 молекулы NADP.

Из водорастворимой; мембранной фракции, бурой водоросли Cystoselra barbata выделен ни8комолекудярный канадоформер. обладающий высокой Sr^VCa²* селективностью (м.м.БООО-10000 Да, Sr²VCa²* избирательность-7)

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на 3 конференции биохимиков Ср.Азии и Казахстана (Душанбе,1981), I Всесоюзном биофизическом сгезде (Москва,1962). Ill Советско-Швейцарском симпозиуме "Биологические мембраны. Структура и функции" (Ташкент,1983), VI конференции по спектроскопии полимеров (Харьков,1988), IV съезде физиологов Узбекистана (Ташкент. 1988).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано б статей и Б тезисов.

Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и- методов, изложения подученных результатов if их обсуждение, выводов и списка цитируемой литературы (200 ссылок). Работа изложена на 107 страницах, включая 3 таблицы и 21 рисунок.