Дыхательные ферменты в сферических частицах

Если сферические частицы не содержат дыхательных ферментов, то что же они содержат? По нашим расчетам, большую часть белка, удаляемого при обработке мочевиной, составляет АТФ-аза, и мы подозревали, что эти сферы как раз и представляют собой фактор F1. Наши подозрения еще более укрепились, когда мы обнаружили, что препарат очищенного фактора F1, как выяснилось при исследованиях с помощью электронного микроскопа, состоит из частиц диаметром 85 ангстрем, сильно напоминающих сферические частицы Фернандец-Морана.

Все же для однозначного вывода о тождественности фактора F1 наблюдавшимся ранее сферическим частицам требовались дополнительные эксперименты. Нужно было попытаться, добавляя к препарату субмитохондриальных частиц, лишенных сферических частиц, фактор F1, получить полностью восстановленные субмитохондриальные частицы с характерной для них формой и функцией. Эти эксперименты удалось провести лишь недавно, после того как были получены SU-частицы. Добавление фактора F1 привело к появлению частиц, совершенно неотличимых по своей морфологической структуре от нормальных активных субмитохондриальных частиц. Следовательно, сферические частицы действительно тождественны фактору сопряжения F1.

Однако реставрация морфологии частиц не сопровождалась параллельным восстановлением функции. Для того чтобы восстановленные частицы обрели способность вести окислительное фосфорилирование, нам пришлось добавить еще три фактора сопряжения: F2, F3 и F4; все они представляли собой растворимые белки, полученные при различных способах обработки митохондрий (смотрите рисунок ниже).


SU-частицы получают путем удаления из
субмитохондриальных частиц фактора сопряжения F1

 SU-частицы получают путем удаления из субмитохондриальных частиц фактора сопряжения F1

Если к ним снова добавить фактор F1, то возникают структуры, которые по своей форме совершенно подобны субмитохондриальным частицам. Для восстановления также и функции необходимо сверх фактора F1 добавить еще факторы F2, F3 И F4. После этого образуются частицы, способные генерировать АТФ почти с такой же эффективностью, как и неповрежденные митохондрии.


SU-частицы, после добавления к ним всех четырех факторов сопряжения, приобретали способность катализировать окисление янтарной кислоты (одного из промежуточных соединений цикла Кребса), причем окисление сопровождалось эффективным синтезом АТФ: на каждую молекулу поглощенного кислорода приходилось до 1,8 молекулы синтезированного АТФ.


«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка