Биологический каталог




Нейрохимия

Автор М.И.Прохорова, Н.Д.Ещенко, С.Ю.Туманова и др.

ак и патологических состояниях. Специфичность белков в нервной ткани может быть определена рядом признаков: а) наличием простых или сложных белков, преимущественно" в нервной тка-б) участием их в специфических..функциях, лервной. системы; в) теснейшей связью между метаболической активностью нёйроспециф»ических белков и функциональной деятельностью нервной ткани.

144

Характеристика специфических кислых белков

J>?JLQK S-100,; один из первых специфических белков нервной ткани (кисльТй белок), был обнаружен Муром. В дальнейшем он был" назван белком Мура или белком S-100, поскольку он остается в растворе при 100%-ном насыщении (NH4)2S04 при рН 7,2. Белок S-100 был выделен при фракционировании водорастворимых белков головного мозга с помощью электрофореза на колонке крахмального геля или на колонке с ДЭАЭ-целлюлозой. Белок S-100 экстрагируется трифосфатным буфером (5 М) при рН 7,2, а высаливается при полном насыщении сернокислым аммонием при рН 4,2.

Целок Мура был выделен из головного мозга человека и целого ряда животныхг обезьяны, собаки, Кролика, свиньи, крысы, мыши, однако в других органах и тканях тех же животных — печени, почках, сердце, мышцах, легких, эритроцитах и сыворотке крови — он отсутствовал. В настоящее время установлено, что данный белок может содержаться в других органах, но в 103—104 раз меньше, чем ib нервной ткаши.

Первая работа Мура и Мак-Грегора о белке S-100 была опубликована в 1965 г. Следует отметить, что в первых исследованиях для электрофоретического разделения белка S-100 применялся 7,5%-ный полиакриламидный гель (ПААГ), причем в колонке с ПААГ четко выявлялась одна полоса (фракция), поэтому исследователи предположили, что белок S-100 является гомогенным белком, молекулярный вес которого они определили примерно в 20.000. Используя прн электрофорети-ческом разделении 12,5%-ный ПААГ и 0,1%-ный додецилсуль-фат-Na, была также обнаружена одна фракция, но молекулярный вес ее оказался равным 7.000. При ультрацентрифугиро-ваиии молекулярный вес данного белка также оказался близким к 21.000. В дальнейшем было показано, что молекулярный вес 7.000 соответствует одной субъединице. При электрофоре-тическом разделении с использованием высокой концентрации ПААГ обнаруживалось 5^ фракций, причем вое они реагировали с антисывороткой к белку 5Г-Т0О, следовательно, все фракции относились к белку S-100. Последующими многочисленными исследованиями было убедительно показано, что jSfiA^JSiJLfifl яв?яeтJ^JГJ?a?ppш и относится к .хлякопррхщдам.

Гетерогенность этого 4елка обусловлена рядом особенностей его структуры и состава; а)^количеством субъединиц, входящих в молекулу данного бедка; б) взаимодействуем ионов Са2+ с ^Jtf-груцпаими.хубъедшшц, в результате которого происходят конформационные изменения и появляются множественные формы белка; в) влиянием способа выделения и очистки белка S-XOOj. вознщсновйием^ ЗГТЖЙШИ.^ . образ.ОМЦ^^^о^ё слож^щ^омпл^ксов^ г) содержанием^ в молё%^^лй^^00 и т. д.* "~

Ю Зак. 07

145

В настоящее время нет единого мнения о количестве еубъединиц, входящих в состав данного белка, и об их идентичности. По данным Мура, молекулярный вес белка равен примерно 20.000, и состоит он из 2-х субъединиц. Если условно субъ-единицы обозначать через а, р и у, то они могут соединяться друг с другом в различной* последовательности: а—*р, а—Yi Р—У> Р—Р» и т. д. В дальнейшем разделение белка S-100 производилось различными способами. Например, с помощью сефадекса G-100 этот белок можно разделить на 5 фракций — /ь h» /з* U и h> причем 80—85% всего белка приходится на долю первой фракции, на последующей стадии очистки фракции f\ делится на тричподфракции: А, В и С. При этом основная масса белка содержится во фракции С, молекулярный вес которой равен 19.000—22.000. По-видимому, фракция С представляет собой гомогенный белок с молекулярным весом 20.000—21.000, что же касается молекулярного веса фракций А и В, то он значительно выше — 32.000—43.000.

Мандель и его сотрудники разработали способ выделения и разделения белка S-100, применив неорганический сорбент гид-роксилнапатит. Они установили, что белок S-100 состоит^ из 2-х фракций, быстро и медленно движущееся., hLcepoM веществе

ё'оЛьших^полутпйрии ЧиГв' мозжеч[к&. содер^дтся в_ог^новВом

быстро движущаяся""фрак^ия^ в белом вещесхве, напротив, гдтле; обладает медленно движувдя^ При электро-

форетическом"* разделении белка S-100 с применением ПААГ и агар-агарового геля также было обнаружено две фраки&ии: одна — быстро движущаяся, а другая медленно. Скорость движения фракции определяется аминокислотным составом субъединиц белка S-100 (табл. 35). ^

Таблица 3)

Аминокислотный состав белка S-100, % (Moore, 1965 — 1: Dannies,

Levine, 1971 - И)

Am инокис-лота I и Амнпокислога i II Ампнокпс пота I и

Глу 36 Зв Тре 8 7 Лей 17 18

Асп 21 22 Цис 3 4 Вал 6 6

Лиз 17 28 : Три 1 1 Вал 13 15

Гис 8 8 1 Тир 3 3 Ала 12 12

Apr 3 2 Про 1 — Гли 9 10

Сер 10 11 Фен 16 12 Мет 4 5

Таким образом, кислые свойства белка S -100 объясни юте я высоким содержание^

от ^присутствия^'цистейна ^ависит^ чис^ЗН:ГЕУ13JL. которые, как уже указывалось, взаимодействуют" с ионамиСа2+, вызывая конформационные изменения молекулы белка, что в значитель-

146

ной мере обусловлено появлением множественных форм данного белка. Рассчитано, что на молекулу белка приходится

8_10% SH-rpynn, взаимодействующих с ионами Са2+, ионы

Mg2+ ле реагируют с ним, а эффект дейстрия Sr2+ очень слаб. Благодаря высокому содержанию^ моноаминомонокарбоновых кислот (71—75%) в молекуле белка, при конформационных изменениях на его поверхности возникает повышенное количество гидрофобных групп. При изучении аминокислотного состава белка S-I00 было также показано, что концевыми аминокислотами могут быть аспарагиновая, глутаминовая, глицин, серии, аланин, треонин, лизин и триптофан, причем ионы Са2+ связываются с концевыми остатками триптофана.

Локализация белка S-100 как специфического белка нервной ткани являлась предметом многочисленных исследований. Белок S-100 обнаружен в ЦНС^ ПНС -всех позвоночных и не-ЯГг5ТтЗрт^ жТшотных. Преимущественно оп_ со-

средоточен в нейроглии (85—90%), з^а5'Ительное_ ко^гич^ествэ с^ержится^^ОТрРТШТах, в нейронах не более 115—11Г%, в оли-годендроцит^ГСбде^ erb невелико.

В дальнейшем, используя радиохимические, цитохимические, иммунохимические методы и метод иммунофлуоресцен-нин, было установлено, что основная масса (85%) белка S-100 содержится в цитоплазме и только около~Т5"% — э"мембр&ниых структур а хЛВГ ядре нейронов его содержание крайне невелико, больше содержится в ядрышках, где происходит более интенсивный биосинтез данного белка.

Мур и другие авторы исследовали интенсивность биосинтеза белка S-100 в процессе онтогенеза у человека и животных. Оказалось, что белок S-100 появляется на 10—15-й неделе в мозгу эмбриона человека в различных отделах мозга: мозжечке, Варолие

страница 46
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87

Скачать книгу "Нейрохимия" (12.4Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(16.09.2019)