Н+-АТФаза и транспорт ионов через вакуолярную мембрану дрожжей Saccharomyces carlsbergensis тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.04, кандидат биологических наук Кулаковская, Татьяна Валентиновна
- Специальность ВАК РФ03.00.04
- Количество страниц 160
Оглавление диссертации кандидат биологических наук Кулаковская, Татьяна Валентиновна
Список сокращений.
ВВЕДЕНИЕ.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.
ГЛАВА I. Функции вакуолей в клетках грибов и растений
1. Методы исследования вакуолей
2. Вакуоль-лизосома дрожжевой и растительной клетки. . II
3. Вакуолярная компартментация низкомолекулярных метаболитов, и участие вакуоли в регуляции их содержания в цитоплазме
ГЛАВА 2. Транспорт веществ через вакуолярную мембрану
1. Белково-ляшщцный состав тонопласта.
2. Характеристика некоторых транспортных систем вакуолярной мембраны
3. АТФ-зависимый транспорт в изолированные вакуоли и везикулы тонопласта
ГЛАВА 3, Н^-АТФаза ~ основной фермент, энергизующий транспорт через мембрану вакуолей
1. Свойства АТФазы вакуолей
2. АТФаза вакуолей - электрогенная БГ^-транслоказа
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.
1. Выращивание дрожжей
2. Получение сферопластов из дрожжевых клеток
3. Выделение вакуолей
4. Выделение тонопласта
5. Солюбилизация и очистка вакуолярной АТФазы*
6. Аналитические методы
Определение активностей ферментов:
Глюкозо-б-фосфат-дегидрогеназа
Сукцинатдегидрогеназа. оС-маннозидаза
Неспецифическая фосфатаза
АТФаза и другие фосфогидролазы.
Оцределение ортофосфата.
Определение белка.
Оцределение ДрН и Е^
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ.
ГЛАВА I. Обнаружение специфической АТФазы в вакуолях дрожжей .•
1. Характеристика препарата вакуолей, выделенных из клеток дрожжей.
2. Сравнение свойств АТФазной и других фосфогидро-лазных активностей вакуолей дрожжей
3. Солюбилизация АТФазы из вакуолей дрожжей и очистка ее от других вакуолярных фосфогидролаз.
ГЛАВА 2. Транспортные системы вакуолярной мембраны дрожжей .•.••••.•••.
1. АТФаза - главный протонный насос вакуолярной мембраны
2. Дирофосфатаза - второй протонный насос вакуолярной мембраны.
3. hVhoh антипорт - основной механизм транспорта ионов через тонопласт дрожжей
4, Анионный канал вакуолярной мембраны и модификация его катионами металлов.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Биохимия», 03.00.04 шифр ВАК
Биохимические свойства и функциональная роль протонных насосов вакуолярного типа в проростках кукурузы2009 год, кандидат биологических наук Шахова, Наталия Витальевна
Экзополифосфатазы дрожжей Saccharomyces cerevisiae2001 год, доктор биологических наук Кулаковская, Татьяна Валентиновна
Изучение регуляции протонных насосов тонопласта и их связь с транспортом2000 год, кандидат биологических наук Прадедова, Елена Владимировна
Влияние оксида азота и ионов кальция на функционирование протонных помп тонопласта при изменении редокс-статуса в онтогенезе и при стрессе2011 год, кандидат биологических наук Колесникова, Екатерина Владимировна
Механизмы и регуляция транспорта ионов через вакуолярную и перибактероидную мембраны растительных клеток2006 год, доктор биологических наук Андреев, Игорь Михайлович
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Н+-АТФаза и транспорт ионов через вакуолярную мембрану дрожжей Saccharomyces carlsbergensis»
Вакуолярная система грибных и растительных клеток, включающая в себя как крупную центральную вакуоль, так и более мелкие везикулы, вовлечена в регуляцию уровня в клетке некоторых ферментов, а также важнейших низкомолекулярных метаболитов и неорганических ионов (Matile, 1978; bichko et al., 1982; Окороков, 1983).
Пристальное внимание исследователей к вакуолям цривлечено тем, что в этих органеллах накапливаются различные полезные для человека вещества: незаменимые аминокислоты, витамины, алкалоиды, органические кислоты, сахара (Matile, 1982).
Так, в вакуолях дрожжей сосредоточены аргинин, орнитин, s-аденозил-ь-метдонин (Matile, 1978), ионы Mg2+, К+, ортофосфа-та (Личко, Окороков, 1976; Личко, 1981). Вакуолярная компартмен-тация позволяет поддерживать в цитоплазме относительно постоянные и оптимальные для работы клеточных систем концентрации ряда веществ, а также мобилизовать запасные пулы метаболитов и ионов для поддержания жизнедеятельности в случае изменения внешних условий.
Накопление в вакуолях различных веществ против градиента концентрации, а также необходимость регуляции процессов входа и выхода их через вакуолярную мембрану указывают на то, что в этой мембране должны существовать специфические транспортные системы для этих веществ, а также системы, обеспечивающие эти транспортные процессы энергией.
Актуальность теш оцределяется тем, что изучение транспортных систем вакуолей позволяет понять как сами механизмы транспорта через вакуолярную мембрану, так и их взаимодействие со всем метаболизмом, и на этой основе увеличить накопление полезных для человека веществ.
К началу настоящей работы данные как по транспортным системам вакуолярной мембраны, так и по их энергообеспечению были немногочисленными. Изучение свойств систем транспорта аргинина (Boiler et al., 1975) и Б.^аденозил-1нУ1етионнна (Schwen-cke and de Robichon-Szulmajster, 1976) привело известнейшего исследователя вакуолей Матиля к выводу, что общим свойством вакуолярных транспортных систем, изученных в опытах с изолированными вакуолями, по-видимому, является отсутствие прямой зависимости транспорта от энергии, высвобождаемой при метаболизме (Matile, 1978).
В то же время, базируясь на общности законов клеточной энергетики, а также учитывая данные о наличии в вакуолях АТФ-азной активности, можно было предполагать возможность существования и участия в энергизации транспорта вакуолярной АТФазы.
АТФазная активность была определена в вакуолях дрожжей еще в 1969 году (Wiemken, 1969), однако множественность вакуолярных фосфогидролаз (Wiemken et al., 1979), не позволяла сделать вывода о существовании в вакуолях дрожжей специфической АТФ азы. Долгое время данные по оцределению АТФазной активности вакуолей, выделенных из различных организмов были противоречивыми. Одним авторы находили такую активность (Wiemken, 1969; Шабалин, 1979; Lin et al., 1977), другие не обнаруживали ее (Циоменко, 1978; Briskin and Leonard, 1980). До последнего времени некоторые авторы не считали окончательно доказанным существование специфической АТФазы в вакуолярной мембране (Boiler, 1982; Палладина, 1983).
Целью настоящей работы было определить, существует ли в вакуолях дрожжей Saccharomyces carlsbergeneis специфическая АТФаза, а также оценить ее возможное участие в энергизации транспорта ионов через вакуолярную мембрану у этих дрожжей.
Экспериментальные задачи были сформулированы следующим образом:
1. Изучить свойства АТФазной и других фосфогидролазных активностей вакуолей дрожжей S.carisbergensis с тем, чтобы выяснить, не обусловлена ли АТФазная активность другими фосфо-гидролазами вакуолей.
2. Солюбилизировать и очистить от других фосфогидролаз ✓
АТФазу из вакуолей S.carisbergensis.
3. Выяснить, способна ли АТФаза вакуолей S.carisbergensis создавать электрохимический градиент ионов водорода U^IT1") через мембрану этих органелл.
4. Может ли пирофосфатаза вакуолей выполнять функцию протонного насоса.
5. Определить, могут ли ионы, накапливающиеся в вакуолях in vivo использовать создаваемый АТФазой Л/И1Г1" для своего транспорта.
6. Изучить, как некоторые ионы влияют на формирование химического градиента ионов водорода ( dpH) и мембранного потенциала (Eg) через вакуолярную мембрану и могут ж эти ионы изменять анионную проницаемость тонопласта.
ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ
Похожие диссертационные работы по специальности «Биохимия», 03.00.04 шифр ВАК
Протонные помпы тонопласта, их функциональная активность и связь с транспортом и накоплением метаболитов2005 год, доктор биологических наук Озолина, Наталья Владимировна
Выделение, свойства и строение мембран вакуолей растений1983 год, кандидат биологических наук Кузеванов, Виктор Яковлевич
Na+-АТФазы галотолерантных водорослей2007 год, доктор биологических наук Попова, Лариса Геннадьевна
Изменения липидного состава вакуолярной мембраны корнеплодов Beta vulgaris L. при абиотических стрессах2022 год, кандидат наук Гурина Вероника Валериевна
Исследование ионных транспортеров плазмалеммы и тонопласта ячменя2006 год, кандидат биологических наук Ершов, Павел Викторович
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.