Функциональное превосходство рибосом психрофилов


О функциональном превосходстве рибосом психрофилов над структурами мезофилов в условиях низких температур сведений пока совсем немного, но они имеют принципиальное значение. Как известно, температура около 10° является критической для синтетической деятельности рибосом, и ниже этого предела температура выступает как фактор, повреждающий трансляцию в экспериментах с полиуридилом (nУ). В отличие от хорошо изученных в этом отношении рибосом мезофилов, рибосомы психрофильного Pseudomonas sp. 412 такой закономерности не подчиняются.

При исследовании синтеза белка, на модели синтеза полифенилаланина в бесклеточной системе на nУ в качестве матрицы при участии рибосом этого организма был выявлен специфический белок (или белки), названный фактором Р. Он давал возможность системе хорошо функционировать даже при 0°, как полагают, за счет предотвращения низкотемпературной инактивации рибосом. Фактор Р может быть отделен от рибосомы 1 М раствором NH4Cl. После такой процедуры рибосомы Pseudomonas sp. 412, оставаясь активными при высоких температурах (25—37°), теряют в значительной мере реакционную способность при низких. Рибосомы мезофила Е. coli в присутствии фактора Р психрофилыгого организма при 0° начинали функционировать так же хорошо, как и психрофильные рибосомы (рис. 22).

Screenshot at марта 19 21-32-12

Рис. 22. Включение в полипептид меченого фенилаланина при 0° в системах с рибосомами Pseudomonas 412 (a), Е. coli (б) и мутанта Pseudomonas m-46 (в) (Szer, 1970)

I — необработанные рибосомы, 2— от- мытые рибосомы (NH4 CI), на оси абсцисс вре- мя, час, на оси ординат — радиоактивность, имп/минх10-3

Screenshot at марта 19 21-32-31

Рис. 23. Действие фактора Р на включение фенилаланина в полипептид при 0° в системе с рибосомами Е. coli (Szer, 1970)

/ — без фактора Р.
2 — с фактором Р.ъ
на осях — то же, что на рис, 22

Сравнительные исследования, проведенные по той же схеме с рибосомами мезофильного мутанта Pseudomonas m-46 (при 0° не растет), показали, что его рибосомы неактивны при 0° и не содержат фактора Р, найденного у исходной формы. Однако после его добавления в систему рибосомы этого мезофильного мутанта интенсивно функционировали и при низких температурах. Ясное представление об участии фактора Р в синтезе белка при низких температурах и его защитной эффективности может дать рис. 23. Фактор Р штамма Е. соli весьма термочувствителен и инактивируется при нагревании выше 30°. Однако не он является причиной низкой максимальной температуры роста этого организма, поскольку перестает быть необходимым при температурах выше 15° (Krajewska, Szer, 1967; Szer. 1970).