Ферменты, катализирующие процессы переноса электронов
Ферменты, катализирующие процессы переноса электронов, в конце концов удалось выделить и охарактеризовать, но для этого митохондрии приходилось разрушать детергентами. Дыхательные ферменты после такой обработки еще могли функционировать, но система фосфорилирования оказывалась совершенно выведенной из строя. Поэтому долгое время считали, что окислительное фосфорилирование может идти только в том случае, если структура митохондрий полностью сохранена; всякое же разделение митохондрий на компоненты неизбежно связано с разрушением структуры последних.
И все же в 1956 г. система окислительного фосфорилирования начала поддаваться фракционированию. Почти одновременно из лабораторий А. Ленинджера, Г. Ларди, Д. Грина и У. Килли стали поступать независимые сообщения об экспериментах, в ходе которых удалось получить «субмитохондриальные частицы», намного меньшие, чем митохондрии, которые тем не менее сохраняли способность вести окислительное фосфорилирование.
В одних экспериментах использовалось химическое разрушение митохондрий такими веществами, как дигитонин; в других применялись физические методы, например воздействие звуковыми колебаниями. Этот успех означал важный шаг вперед, и тем не менее возможность полного разделения системы окислительного фосфорилирования на растворимые компоненты по-прежнему подвергалась сомнениям. Такое полное разделение и было целью нашей работы.
В 1957 г. Г. Пенефски, М. Пульман и я провели первое успешное разделение системы окислительного фосфорилирования. Митохондрии, выделенные из сердца быка, мы разбивали стеклянными шариками в мощном вибраторе Носсаля. Более тяжелые, неразрушенные митохондрии мы удаляли центрифугированием при небольшой скорости вращения, а затем более легкие фракции центрифугировали еще раз, но уже при больших скоростях (смотрите рисунок ниже).
Фактор сопряжения F1 выделяют с помощью центрифугирования
Митохондрии, обработанные звуковыми колебаниями (1), центрифугируют с низкой скоростью, в результате чего образовавшиеся частицы отделяются от неразрушенных митохондрий (2). Затем проводят центрифугирование с большой скоростью. Так получают фракцию (5), содержащую растворимый компонент (F1), необходимый для сопряжения окисления с образованием АТФ.
Полученный таким путем осадок состоял из субмитохондриальных частиц, еще содержащих дыхательные ферменты, но почти неспособных к образованию АТФ. Другая фракция содержала растворимый компонент, необходимый для сопряжения окисления с фосфорилированием. Мы назвали его фактором сопряжения F1. В дальнейшем, используя другие способы обработки митохондрий, мы выделили еще несколько растворимых факторов сопряжения и назвали их факторами F2, F3 и F4.
«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка
Популярные статьи раздела
- Результат, получаемый при использовании неповрежденных митохондрий
- Роль фактора сопряжения
- Двойственная роль фактора F1
- Аллотопические свойства фермента
- Химическое фракционирование фактора F1
- Эксперименты по выделению фактора F1
- Образование АТФ
- Получение частиц утративших всю АТФ-азную активность
- Дыхательные ферменты в сферических частицах
- Фактор сопряжения F4
