34.14. Распределение микрофиламентов в клетке выявляется методом иммунофлуоресцентной микроскопии

Как правило, клетки эукариот богаты актином, содержание которого составляет обычно 10% общего количества белка. По существу, актин - количественно превалирующий белок во многих типах клеток. Содержание миозина в немышечных клетках обычно в 10 раз ниже, чем актина. Следовательно, количественное отношение актина к миозину в немышечных клетках выше, чем в мышцах.

Часть актина в немышечных клетках полимеризуется с образованием микрофиламентов (рис. 34.22), напоминающих тонкие нити мышечного волокна.

Рис. 34.22. Электронная микрофотография, демонстрирующая большое количество микрофиламентов в цитоскелете фибробластов эмбриона цыпленка. (Печатается с любезного разрешения д-ра Susan Brown.)

Микрофиламенты диаметром выявляются на электронных микрофотографиях почти всех клеток эукариот. Декорирование микрофиламентов головками S1 приводит к возникновению характерной структуры регулярно расположенных стрелок; из этого следует, что микрофиламенты состоят из актина и могут взаимодействовать с миозином (рис. 34.23).

Распределение микрофиламентов в клетке выявляется с помощью иммунофлуоресцентной микроскопии. Метод состоит в том, что получают специфические к актину антитела, ковалентно связывают их с флуоресцентной меткой, например с флуоресцеином, и добавляют к культивируемым клеткам. В результате проявляется сеть микрофиламентов, видимая под флуоресцентным микроскопом (рис. 34.24). Некоторые пучки флуоресцирующих нитей тянутся через всю клетку. В покоящейся клетке, прикрепленной к твердому субстрату, многие актиновые нити идут параллельно длинной оси клетки. В складчатых краях, напротив, флуоресценция имеет диффузный характер, что связано с наличием мономеров актина или

Рис. 34.23. Электронная микрофотография F-актина из Dictyostelium, декорированного S1 -головками миозина также из Dictyostelium. Видно, что образуются такие же «наконечники стрел», как и в случае декорирования F-актина скелетных мышц S1-головками мышечного миозина. (Печатается с любезного разрешения д-ра James Spudich.)

Рис. 34.24. Иммунофлуоресцентная микрофотография прикрепленной к поверхности покоящейся культивируемой клетки. Клетка окрашена флуоресцирующими антителами против актина. Видны длинные пучки микрофиламентов. (С любезного разрешения Elias Lazarides.)

коротких нитей актина (рис. 34.25). Методом иммунофлуоресцентной микроскопии было также исследовано внутриклеточное распределение других сократительных белков. В микрофиламентах был обнаружен тропомиозин (рис. 34.26), тогда как тропонина в них, по-видимому, нет. Ионы кальция играют важную роль в регуляции не только мышечной, но и немышечной подвижности, хотя в целом эти два процесса регулируются по-разному. Относительно внутриклеточного распределения миозина известно очень мало. В немышечных клетках обнаружен также а-актинин, который в мышцах связывает актин с Z-пластинками миофибрилл. Этот белок присутствует в наибольшем количестве в складчатых краях и других участках клетки, где происходит быстрое формирование и распад нитей актина. Возможно, что а-актинин создает мостики между нитями актина в цитоскелете и другими образованиями, связанными с подвижностью.