Молекулярна структура джгутику у бактерій

Згаданий вище метод виділення інтактних джгутиків забезпечив можливість не тільки вивчити їх морфологічно, але також лосліджувати хімічну структуру, що необхідно для кращого розуміння всієї складності механізму функціонування цих органел і регуляторних процесів в них.
З хімічної точки зору филамент джгутика побудований з ідентичних субодиниць, що складаються з єдиного білка – флажеліну; цей білок легко відокремити від структури базальное тіло – гак, знизивши рН або підвищивши температуру середовища з інтактними джгутиками до 60 ° С.

Флагелліновие субодиниці здатні асоціювати in vitro з утворенням філаментів, дуже схожих з тими, які спостерігаються in vivo. Хімічна структура флажеліну специфічна для кожного штаму бактерій, і антитіла, вироблені проти одного бактеріального штаму, не дають реакції преципітації з флажеліну з інших штамів; це дозволяє використовувати антигенні властивості джгутиків для класифікації бактерій. Щоб зрозуміти, як пов’язані молекулярну будову, форма і антигенні властивості джгутика, визначили амінокислотнихпослідовність флажеліну з деяких бактерій; однак ці дослідження поки не вирішили цю проблему. Як і припускали, молекулярна маса флагеллінових субодиниць у різних бактерій різна; так у Е. соli вона дорівнює 54 000 і не перевищує 40000 у деяких інших видів. Методом оптичної дифракції на електронно-мікроскопічних негативах показано, що джгутик являє собою порожнистий циліндр; стінка циліндра утворена одинадцятьма поздовжніми рядами флагеллінових субодиниць. Кожна субодиниця зміщена в своєму ряду на деякий кут відносно поздовжньої осі, завдяки чому виникає та чи інша спіральна структура (хвилеподібна форма) джгутика; величини цих кутів можуть бути різні в спіральних структурах різних типів.

Біохімічні дослідження області гака і базального тіла спочатку ускладнювалися тим, що ці структури складають лише близько 2% маси интактного джгутика, через що було важко набрати достатню для роботи кількість матеріалу. Потім, однак, у Є. соli, а також у Salmonella були виявлені два типи мутантних штамів, з яких у одного інтактні базальні структури не мали филаментов, а в іншого ненормально збільшені полікрюковие структури містять значну кількість білка. У першому випадку базальні тіла можна отримати з ізольованих мембран, просто лізіруя їх детергентом, а в другому випадку полікрюковие структури легко відокремити від клітин і очистити. Методом електрофорезу в поліакриламідному гелі в присутності додецилсульфату натрію цей матеріал можна розділити на поліпептиди і досліджувати їх далі окремо. Як показали такі дослідження, гак побудований, мабуть, з однакових субодиниць, що містять тільки один поліпептид; у Е. соli і Salmonella субодиниці мають однакову мовляв. масу – 42 000, а у В. subtilis – 30 000.

Базальне тіло, як можна припускати, судячи з його ультраструктурі, і в хімічному відношенні влаштовано значно складніше. У Е. соli в базальному тілі виявлені щонайменше 9 різних поліпептидів з мовляв. масами від 9000 до 60000; крім того, ще 3 слабше пов’язаних компонента, мабуть, втрачаються в процесі очищення. Базальні структури грампозитивних бактерій вивчені набагато гірше, однак можна припускати, що вони влаштовані не так складно.


1 Star2 Stars3 Stars4 Stars5 Stars (1 votes, average: 5.00 out of 5)

Молекулярна структура джгутику у бактерій