Білки мікротрубочок класу

Знову-таки на матеріалі з хвостів сперматозоїдів морського їжака (дуже зручний об’єкт, що дає можливість виділяти досить велика кількість аксонів) вдалося охарактеризувати інший білок, також пов’язаний з мікротрубочками А. Це розчинний у кислому середовищі поліпептид з мовляв. масою близько 165000, який отримав назву нексін, тому що він пов’язує два сусідніх (т. е. найближчих, по-англійськи next) дублета.

Він, ймовірно, обмежує ступінь зміщення двох сусідніх дублетів при їх ковзанні один щодо одного під час руху джгутика. Зовсім не просто розібратися в хімічному складі і функціональної ролі інших елементів аксонема джгутиків. Є два підходи до вирішення цього завдання. Можна очистити аксонема за допомогою фізико-хімічних методів, а можна вивчати хімічний склад і ультраструктуру у мутантних організмів з порушеною активністю джгутиків. Необхідно відзначити, що другий підхід, хоча він і видається більш розумним і плідним, важко застосувати в разі складних організмів. Линку за допомогою ряду складних методів (диференціальне розчинення елементів аксонема, електронно-мікроскопічне спостереження відбуваються структурні зміни, електрофоретичний аналіз хімічного складу) вдалося отримати мікротрубочки А разом з прикріпленими до них додатковими структурами. При цьому він показав, зокрема, що 10 мінорних білків зовнішніх дублетів локалізовано саме в мікротрубочках А.

Вивчення мутантів Chlamydomonas з паралізованими або аномально рухаються джгутиками дозволило співвіднести відповідні структури з окремими білками. Так, наприклад, зіставивши електрофореграми аксонів диких штамів і мутантів, позбавлених радіальних спиць, вдалося встановити, що основний матеріал спиць – це білок з мовляв. масою 118 000. Вивчення мутантів без центральних мікротрубочок і без навколишнього їх оболонки дозволило ідентифікувати три поліпептиду з мовляв. масами понад 220 000; ці білки утворюють оболонку.
Цілком ймовірно, однак, що склад аксонема складніше, ніж виходить за даними описаних вище методів, так як роздільна здатність електрофорезу могла бути недостатня. Дійсно, застосувавши двовимірну ізоелектрофокусіровку в поєднанні з гель-електрофорезом в додецилсульфат натрію, в складі аксонема диких штамів Chlamydomonas вдалося виявити принаймні 100 поліцедтідов. За допомогою того ж методу досліджували мутантів з аксонема без радіальних спиць і виявили, що у таких організмів не вистачає 12 білків. Ці результати показують, наскільки складна ця система білків і як багато треба зробити для з’ясування її, складу.

З іншого боку, виявилося приємною несподіванкою, що система білків, пов’язаних з цитоплазматичними мікротрубочками, як зараз видається, не так складна, як в джгутики. Можливо, однак, що менша складність білків, пов’язаних з мікротрубочками, властива саме клітинам нервової системи, які поки що були практично єдиним об’єктом такого роду досліджень. Сучасні уявлення про властивості тубуліна грунтуються на даних про тубулін з мозкової тканини, який досліджений найкраще, так як був знайдений простий метод його отримання в досить великих кількостях з мозку ссавців (екстракти якого містять більше 20% тубуліна від загальної кількості білка) за допомогою багаторазово повторюваних циклів полімеризації – деполімеризації мікротрубочок при зміні температури. При отриманні тубуліна методом полімеризації – деполімеризації мікротрубочок інші білки також піддаються очищенню і виділяються разом з тубуліном в стехіометричних співвідношеннях.

Посилання на основну публікацію