Мембранные белки: метод замораживания-скалывания
Клетки замораживают при температуре жидкого азота (-196 С) и образовавшийся кубик льда подвергают скалыванию. Плоскость скола обычно проходит через гидрофобную сердцевину бислоя любой биологической мембраны, разделяя его на два монослоя. Открывающиеся при этом поверхности сколов затем оттеняют платиной и углеродом, органическое вещество удаляют и полученную в результате платиновую реплику рассматривают в электронный микроскоп.
Мембраны эритроцитов человека, обработанные в соответствии с этим методом, оказываются довольно хаотично усеянными маленькими крупинками примерно одинакового размера (около 7,5 нм), называемыми внутримембранными частицами .
Во время замораживания-скалывания молекулы белка полосы 3 не расщепляются из-за того, что значительная доля их массы располагается внутри бислоя. Большая часть полипептидной цепи белка полосы 3 выступает не с наружной, а c цитоплазматической стороны бислоя, поэтому следовало бы ожидать, что при использовании метода замораживания-скалывания молекулы этого белка чаще будут оставаться во внутренней половине замороженного бислоя. Это объяснило бы преимущественную локализацию внутримембранных частиц на внутренней половине мембраны эритроцитов ( Р ).
С другой стороны, такой белок, как гликофорин , при скалывании мог бы или разорваться или выдернуть свой короткий С-концевой хвост из замороженного внутреннего монослоя. В любом случае, выступающая на поверхности скола молекула гликофорина не будет иметь достаточную массу, чтобы выглядеть как внутримембранная частица.
В настоящее время удалось реконструировать функционирующую систему мембранного транспорта в искусственных бислоях с помощью нескольких выделенных транспортных белков , в том числе и белка, содержащегося в полосе 3. Все изучавшиеся до сих пор транспортные белки можно было увидеть на сколах в электронный микроскоп как частицы. Поскольку это в основном те транспортные белки, которые в пределах бислоя имеют достаточную массу, чтобы отчетливо выделяться на фоне окружающих фосфолипидов , то, вероятно, большинство внутримембранных частиц представляет собой белки, выполняющие определенные транспортные функции.
Смотрите также:
