Биологические мембраны: структурная организация, функции, модификация физико-химическими агентами - Артюхов В.Г.
ISBN 5-7455-1162-1
Скачать (прямая ссылка):
На рис. 37 представлены результаты исследования каталитической активности мембраносвязанной АХЭ при воздействии УФ-излучения (240—390 нм) на суспензию мембран эритроцитов в присутствии конканавалина А (фитогемагглютинина). Из
А, %
А, %
12 3 4
Рис. 36. Каталитическая активность ацетилхолинэстеразы мембран эритроцитов человека, облученных УФ-светом в области 300—400 нм в присутствии 2 % -ного бензилово-го спирта: 1 — контроль; 2 — активность УФ-облученной АХЭ; 3 — активность АХЭ в присутствии бен-зилового спирта; 4 — активность УФ-облученной АХЭ в присутствии бензилового спирта
1 2 3 4
Рис. 37. Функциональная активность ацетилхолинэстеразы мембран эритроцитов человека, облученных УФ-светом в области 240—390 нм в присутствии кон-канавалина: 1 — контроль; 2 — активность УФ-облученной АХЭ; 3 — активность АХЭ в присутствии конканавалина; 4 — активность УФ-облученной АХЭ в присутствии конканавалина
анализа рисунка вытекает, что УФ-облучение мембран эритроцитов в его присутствии индуцирует значительное снижение активности этого фермента до 12 % (против 112 % при облучении интактных мембран). Вероятно, ингибирование мембраносвязанной АХЭ в данном случае происходит за счет конформационных изменений молекул фермента, обусловленных воздействием на последние, а также на молекулы интегральных белков продуктов фотолиза конканавалина и приводящих, по-видимому, к стери-ческому экранированию активного центра. Необходимо отметить, что УФ-облучение буферного раствора (pH 7,6) конканавалина А вызывает статистически достоверное снижение величины оптической плотности в максимуме поглощения при 280 нм, связанное либо с разрушением части хромофоров УФ-света лектина — ароматических аминокислотных остатков, либо с их экранирова-
А, %
Рис, 38. Ферментативная активность ацетилхолинэстеразы мембран эритроцитов человека, облученных УФ-светом в области 240—390 нм в присутствии
2 %-ного бензилового спирта:
1 — контроль; 2 — активность УФ-облученной АХЭ; 3— активность АХЭ в присутствии бензилового спирта; 4 — активность УФ-облученной АХЭ в присутствии бензилового спирта*
нием на поверхности белковой глобулы. Однако не исключена вероятность и прямого воздействия УФ-излучения на АХЭ.
При УФ-облучении (240—390 нм) эритроцитарных мембран в присутствии бензилового спирта обнаруживается практически полное ингибирование мембранной АХЭ (рис. 38). По-видимому, наблюдаемый эффект может быть обусловлен реализацией нескольких параллельно протекающих процессов, индуцированных воздействием УФ-излучения на эритроцитарные мембраны и приводящих к экранированию активного центра:
1) возможная интенсификация ПФОЛ вследствие увеличения подвижности липидной фазы мембран под влиянием бензилового спирта, образование продуктов ПФОЛ, влияющих на конформацию АХЭ и ее активного центра непосредственно или опосредованно через взаимодействие с интегральными белками;
2) фотопревращения интегральных белков мембраны, поглощающих свет в данной области спектра, в том числе и самого фермента (однако в незначительной степени);
3) поглощение квантов УФ-излучения с длинами волн 330— 370 нм пиридиннуклеотидами, флавинами, коферментами, же-лезопорфиринами; фотосенсибилизация ими процессов ПФОЛ; непосредственное влияние их фотохимических продуктов на структурное состояние АХЭ и ее активного центра.
Таким образом, путем модификации отдельных структурных компонентов эритроцитарных мембран различными химически-
ми агентами и выбора условий их УФ-облучения в зависимости от природы и содержания хромофорных групп можно существенно изменять фоточувствительность мембранных белков, в том числе АХЭ,
4.2.2. Фо т о чу ест в и т ел ъ ностъ ацетилхолинэстеразы эритроцитарных мембран в присутствии фосфолипазы D и аскорбиновой кислоты
К группе естественных модификаторов, изменяющих липидный состав мембран в нативной клетке, относятся липид переносящие белки, ферменты обмена фосфолипидов — фосфолипазы, диметилазы и др., а также системы обмена холестерина. Вследствие их деятельности осуществляются выраженное изменение содержания лизоформ отдельных липидов, накопление в бислое жирных кислот, обладающих детергентным действием, изменение соотношения фосфатидилхолин/фосфатидилэтаноламин и фосфолипиды/холестерин. Все эти факторы управляют микровязкостью мембраны и оказывают влияние на подвижность ее компонентов,
Фосфолипазы — обширный класс липолитических ферментов, имеющих первостепенное значение для регулирования разнообразных процессов жизнедеятельности всех живых организмов, Это связано с многообразием их функций. Во-первых, они участвуют в обновлении мембранных фосфолипидов, что определяет стабильность и биохимическую активность мембран и в конечном итоге функциональное состояние целой клетки. Во-вторых, продукты фосфолипазной реакции (жирные кислоты, лизо-фосфатидилхолин, холин, диглицерид, фосфорилхолин и др.) являются мощными эффекторами мембранных процессов. В-третьих, фосфолипазам принадлежит ключевая роль в биосинтезе прост агландинов, лейкотриенов и других продуктов превращения арахидоновой кислоты. Так, реакцию гидролиза фосфолипидов, приводящую к образованию свободной арахидоновой кислоты, катализирует фосфолипаза А2. Эта реакция является лимитирующей стадией в “каскаде” ферментативных реакций биосинтеза физиологически активных эйкозаноидов.
