Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Met_ukaz_Regul_usech_2010_godE3144.doc
Скачиваний:
6
Добавлен:
14.11.2019
Размер:
869.38 Кб
Скачать

1.2 Проницаемость клеток

Работа с интактными клетками имеет свои трудности. Главная трудность заключается в том, что как растущие, так и покоящиеся клетки непроницаемы для большинства субстратов, кофакторов и метаболитов, обычно используемых при определении ферментов. Принято считать, что лучше всего изучать ферментативные реакции в условиях, когда белок-белковые (или белок-мембранные) взаимодействия между молекулами одного фермента (гомологичные взаимодействия) или между молекулой данного фермента и молекулой другого белка (гетерологичные взаимодействия) подобны тем, которые существуют in situ. Хотя при использовании интактных клеток данное условие выполняется, это малоутешительно, если необходимые субстраты не могут проникать через клеточную мембрану.

1.2.1 Обработка растворителями

Существует ряд методик, позволяющих более или менее успешно делать целые клетки более проницаемыми и тем самым использовать их для исследования ферментов. Например, при обработке клеток Е. coli растворителями (толуолом или бензолом) они становятся проницаемыми для β-галактозидов, которые проникают в клетки и подвергаются гидролизу (3-галактозидазой. Растворители применяются также при определении фосфоенолпируват-фосфотрансферазной системы у Е. coli. Для обработки клеток используются также различные растворы толуола в этаноле. Иногда такая обработка сопровождается замораживанием и оттаиванием клеток.

1.2.2 Обработка хелатообразующими агентами

Обработка энтеробактерий хелатобразующим агентом (трис-ЭДТА) была успешно применена для того, чтобы сделать их проницаемыми и, следовательно, чувствительными к актиномицину D. Рекомендуется шире применять такую обработку при изучении сложных систем, таких, как ферменты, связанные с мембранами, и ферменты взаимопревращения. Более того, везде, где это возможно, следует сравнивать ферментативные активности обработанных и интактных клеток.

1.3 Препараты дезинтегрированных клеток

Во многих случаях целые клетки, как проницаемые, так и непроницаемые, бывают непригодны или слишком сложны для исследований, и тогда приходится прибегать к дезинтегрированным клеточным препаратам.

1.3.1 Разрушение клеток под действием осмотических сил

Бактериальные клетки разрушают различными способами. Пожалуй, самым мягким из всех механических способов разрушения клеток является разрушение клеточной мембраны под действием гидростатического (осмотического) давления. Для большинства бактерий этот метод неприменим, если не обрабатывать предварительно клеточные стенки ферментами или не изменять их структуру другими способами.

Применение осмотического шока оказалось очень полезным при изучении некоторых ферментов грамотрицательных бактерий. Эти ферменты локализуются между плазматической мембраной и наружными слоями клеточной стенки в периплазматическом пространстве, и поэтому их называют «периплазматическими» ферментами. Обычно это гидролазы, такие, как щелочная фосфатаза, рибонуклеаза I и циклическая фосфодиэстераза. Метод включает следующие этапы:

1) тщательное промывание клеток свежей средой или соответствующими буферами;

2) суспендирование промытого осадка клеток в растворе 0,5 М сахарозы (80 частей);

3) центрифугирование и декантирование надосадочной фракции;

4) быстрое диспергирование осадка путем сильного встряхивания в холодном 5-10-4 М растворе MgCl2 (80 частей);

5) центрифгирование и изучение надосадочной фракции с целью выявления периплазматических ферментов.

Обработка смесью лизоцим - ЭДТА также является прекрасным способом быстрого и мягкого лизиса грамотрицательных клеток. Ее проводят при низкой или комнатной температуре. В осмотически щадящей среде (для того, чтобы не произошло полного разрушения клеток) при этом образуются сферопласты. Таким способом можно одновременно обрабатывать до 30 л клеток. С помощью этой мягкой обработки можно выделить всю фракцию полирибосом. Для оптимального раз рушения клеток бактерий различных видов используют разные концентрации растворов буфера, ЭДТА и лизоцима. Приведенная ниже методика первоначально была описана Репаске для разрушения клеток Е. coli. Промытые клетки суспендируют в 3 мл смеси, содержа щей 100 М трис-HCl, рН 8,0, 0,8 мг ЭДТА, рН 7,5, 50 мкг лизоцима и воду. Лизис начинается после добавления лизоцима; его можно проводить при комнатной температуре в течение 5 мин или же на холоду.

Мягкая осмотическая обработка применяется также при выделении протопластов и мембранных везикул грамположительных бактерий. Выделенные с ее помощью препараты чрезвычайно полезны при изучении транспорта веществ через бактериальную мембрану.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]