Введение к работе
Актуальность проблеіи. В осново двигательной активности многих, биологических структур левит взаимодействие сократительных белков миозина и актина. Механизм, регуляция и структурно-функциональная связь актш-маозинового взаимодействия изучаются при помоги ряда сократительнах моделей - остатков мышечных клеток, из которых в той или иной'степени изъяты компоненты, не имеющие непосредственного отношения к процессу сокращения. Наиболее простой моделью является синтетический (реконструированный) актошозпн - суспензионная сократительная модель, получаемая из отдельно выделенных и очищенных актина и миозина. Преимущество этой модели по сравнению о другими заключается в .возможности варьирования ее состава и способа реконструкции.
Традиционно актокиозин (AM) реконструируют смешиванием мономеркого миозина и полимерного актіша в среде с высокой ионной силой с последующим ее пониканием ("традиционный" актомиозин). Согласно данным световой и электронной ішкроскопии "традиционный" актомиозин не содержит' типичных миозиновых нитей, его основу .составляют стреловидные структуры (Strzelecka-Golaszewska, 1981). Другой, более слошнй и редко используемый, способ реконструкции актомиозина включает .'предварятвлъноэ ряздельное формирование миозиновых и.актиновых нитей с после;/вдим их соединением в среде с низкой ионной силой ("шзкоионный" актомиозин). В ат^м случае актомиозин предстввляет собой комплекс параллельно ориентированных толстых миозиновых и тонких акгпновых нитей (Hayashi et al./ 1983), то есть его структура сходна со структурой актомиозша In vlro. -Предварительное формирование элементов модели необходимо также при исследования сократительных систем, включающих сложна организованные толстые нити, как, например, в гладких мащах морских беспозвоночных. Однако физико-химические и функциональные свойства "низкоионного", актоигазина практически не изучены, что затрудняет использование этой' модели' пря исследовании механизма мышечного сокращения и регуляции актин-миозинового взаимодействия.
Цели я задачи исследования. Целью работы являлось изучение физико-химических и функциональных свойств синтетического актомиозина в связи -с условиями его реконструкции. Основными задачами работы были следующие:
I. Исследовать физико-химические свойства препаратов "традиционного" и "низкоионного"' актомиозина разного состава в
различных экспвртвнталышж условиях.
2. Исследовать функциональные свойства двух моделей посредством сопоставления изменений оптических параметров суспензий акгомиозкна при. его супэрпрэципитавдп! (СИП) к просветлении с соокштствумцгыи изменениями в ансамбле актомиозшювнх частиц.
Научная ксвизаа ребош. Вперше, в различных экспериментальных условиях исследована физико-химические н функциональные свойства сшітетического .акгоазгозЕна, получаемого как традиционно, так и из предсформировашшх актиновых и шозиноннх филаыентов. Показано, что актоміозин, образованный разными способами, разлнчаотся по физико-химическим свойствам - мутности. волновому експоненту, среднему размеру актомаозановых частиц и іа распределению по размерам. В условиях регистрации функциональной активности, обычно испс.іьзуешх в исследовательской практике, "традиционный" актомиозш на добавление ' ЦзАТФ отвечает немедленной СПП, а "низкоионши" актомиозш - спонтанной СПП.
Впервые кинетика мутности суспензий синтетического акїОгліїОоіїка в гсдг его лропватлания и СІШ сопоставлена с нзшнзнпяая среднего размера п распределения частиц аккжяозина по размерам. Показано, что ушньзоше мутности при просветлении но связано с изшнвннві! разборов частиц. Увеличение мутности при СПП сопрозоздаегся у&эньиэнием размеров частиц в случае немедленной СПП и их увеличением при спонтанной СПП. Предполагается, что причиной увеличения мутности в обоих случаях является увеличение показателя прелоакешш частиц:-при ноыэдлэкной СПП в результате кх сокращения, а при спонтанной СПП в результате образования упорядоченного кош; жса толстых н тонких нитей.
Научно-праг/йгіаскоо енэчзезэ раб ліз. Результати работы шгут буть использованы при изучении механизма" и рогуляцки актин-миозинового взаимодействия в различных сократительных системах.
Апробаняя ребоза н пубяякгнскг. Основные" результаты работа были представлена на Всесоюзном биофизическом съезде (Москва, 1982), Всесоюзной конференции по морской биологии (Владивосток, 1982), Всесоюзних симпозиумах по биофизике и биохимии биологической подашшости (Тбилиси, 1987, 1990), Евегодных научных конференциях Института биологии моря {Владивосток, 1992, 1993), Швдународюм симпозиуме "Биологическая подвижность" (Пувдно, 1994). Lo теме диссертации опубликовано семь печатных работ в
соавторство.
Структура и объеи работа. Диссертация состоит из введения, четырех глав - обзор литературы (гл. I), материал и методика (гл. 2), результаты исследования п их. обсуждение (гл. 3 и 4), выводов и списка литературц из 379 наименований. Работа изложена на 242. страницах, машинописного текста (список литературы занголает 19 стр.). В диссертации 3 таблицы к 2В рисунков.
Владение. Во введении приводится общая характеристика работа, изложены цель ь задачи иссдэдовзния.