Энергетика биологических мембран - Скулачев В.П.
ISBN 5-02-004027-4
Скачать (прямая ссылка):
125 130 135 140
Arg-Lys-Gln-Val-Ala-Ile-Leu-Ala-Val-Ala-Gly-Ala-Glu-Lys-Ile-Ile-Glu-Arg-Ser-Val-
145 150 155
ASD-Glu-Ala-Ala-Asn-Ser-Asp-Ile-Val-Asp-Lys-Leu-Val-Ala-Glu-Leu
с-субъединица
5 10 15 20
f-Met-Glu-Asn-Leu-Asn-Met-Asp-Leu-Leu-Туг-Met-Ala-Ala-Ala-Val-Met-Met-Gly-Leu-Ala-
25 30 35 40
Ala-Ile-Gly-Ala-Ala-Ile-Gly-Ile-Gly-Ile-Leu-Gly-Gly-Lys-Phe-Leu-Glu-Gly-Ala-Ala“
45 50 55 60
Arg-Gin-Pro-Asp-Leu-lie-Pro-Leu-Leu-Acg-Thr-Gln-Phe-Phe-lie-Val-Met-Gly-Leu-Yal-
65 70 75
Asp-Ala-Ile-Pro-Met-Ile-Ala-Val-Gly-Leu-Gly-Leu-Tyr-Val-Met-Phe-Ala-Val-Ala
5.1. Химическая работа за счет du. II
217
18,5 кДа, которая наряду с F6 и OSCP необходима для правильного связывания Fx с F0.
Еще один белок (около 30 кДа), обычно сопутствующий митохондриальной Н+—АТР-синтазе, оказался ATP/ADP-антипор-тером [788] (см. ниже раздел 5.2.7.2).
Сравнение субъединичного состава комплексов F0Fj из Е. coli и митохондрий приведено в табл. 12.
У животных и дрожжей все субъединицы фактора Fx закодированы в ядерном геноме и синтезируются в цитоплазме в виде несколько более крупных предшественников. У растений а-субъ-единица кодируется в митохондриях, fj — в ядре, а место синтеза малых субъединиц фактора Fz остается невыясненным [289].
Среди компонентов фактора F0 дрожжей митохондриальным геномом кодируются субъединицы (3 и 9. Все прочие субъединицы имеют соответствующие гены
Таблица 12. Сравнение субъединичного состава Н+—АТР-синтазы Е. coli
в ядре. В геноме митохондрий животных обнаружены два перекрывающихся гена, имеющих отношение к Н+— АТР-синтазе. Они кодируют субъединицы 6 и AL6 [802. 1567].
Субъединицы 6,9 и AL6 относятся к разряду протео-липидов. Они растворимы в смеси хлороформа и метанола (2:1) и могут быть экстрагированы этим растворителем из комплекса митохондриальной Н+—АТР-синтазы.
Субъединичный состав Н+—АТР-синтазы хлороплас-тов, обозначаемой CFqCFj, в основном подобен таковому у бактерий и митохондрий (За, Зр, у, 8, е). При этом е-субъ-единица гомологична таковой бактериального типа. Фактор CF0 содержит четыре типа субъединиц, обозначаемых I—IV. Субъединицы IV, I и III гомологичны субъединицам а, Ъ и с фактора F0 Е. coli. Субъединица II не имеет бактериального аналога [710].
и животных митохондрии
(по: Овчинников и соавт. [1153]
и Уокер и соавт. [1568, 1567])
а
2 g Е. coli Митохондрии
йч животных
Нет аналога,
Нет аналога
Нет аналога Нет аналога Нет аналога
Субъединица 6= F, = FB
Субъединица 9 = ДЦКД-связываю-щий протеолипид AL6
OSCP
F6
d
Белковый ингибитор
Примечание. Стрелки указывают наличие гомологий в аминокислотных последовательностях субъединиц двух объектов.
218
5. Потребители ЛцН
Субъединицы а, p. е, I, III и IV ситезируются в хлоропластах, причем гены Р и е связаны воедино [710, 802, 1019, 1576, 1587].
Молекулярные массы и аминокислотные последовательности субъединиц фактора CFj несколько отличаются от гомологичных полипептидов из животных, дрожжей, бактерий и растений [1568]. В частности, было установлено, что субъединицы фактора Fj из митохондрий, сосуществующих с хлоропластами в одной и той же растительной клетке, отличаются по антигенным детерминантам от гомологичных субъединиц фактора CFj [1441].
У цианобактерий, располагающих в тилакоидной мембране как дыхательной, так и фотосинтетической цепью, фактор Ft оказался того же типа, что в хлоропластах [715, 1567].
5 .1.1.2. Трехмерная структура и расположение в мембране
Н+—АТР-синтазный комплекс так велик, что далеко выдается в воду с одной стороны мембраны. Выступающая часть, представляющая собой фактор Fx, обращена в цитоплазму бактерий, матрикс митохондрии или строму хлоропласта.
Негативное окрашивание вывернутых субмитохондриальных пузырьков выявляет грибовидные выросты диаметром около 9 нм, располагающиеся по всей поверхности мембраны (рис. 74). Как показал Ракер [1223], выросты исчезают после сильного механического перемешивания суспензий пузырьков, что сопровождается потерей способности пузырьков синтезировать и расщеплять АТР, а также появлением в растворе сферических частиц размером в 9 нм и АТРазной активности. Реконструкция сферических частиц с мембраной пузырьков возвращает последним АТР-син-тазную и АТРазную активности. Из этих наблюдений Ракер заключил, что выступы представляют собой каталитическую часть Н+—АТР-синтазы, т. е. фактор Fj. Впоследствии это заключение было подтверждено электронным микроскопированием субмитохондриальных пузырьков, обработанных антителами к фактору Flt а также несколькими другими независимыми способами (см. обзоры: [134, 1223, 1225, 1531]).
После отщепления фактора Fx в мембране остается часть Н+— АТР-синтазы, ответственная за перенос ионов Н+ (фактор F0). Чтобы реконструировать Н+—АТР-синтазу в протеолипосомах, требуются как Fx, так и F0 [134, 1225, 1421].
Трехмерная структура изолированного фактора Fx митохондрий была исследована у нас В. JI. Цупруном и соавт. [1530], а также Боекема и соавт. [274]. Результат компьютерного анализа электронных микрофотографий фактора Fj показан на рис. 75. В целом, структура митохондриального фактора Fj оказалась подобной таковой аналогичного компонента L. casei (см. выше раздел 4.2). Было найдено, что шесть белковых масс, представля
