Жизнь микробов в экстремальных условиях - Кашнер Д.
Скачать (прямая ссылка):
7 1 2 1
9 1 1 0
15 1 0 1
16 1 1 1
21 1 2 1
24 0 2 2
25 0 1 1
27 0 2 2
28 0 1 1
29 2 2 1
30 1 Ь 0
312 0 2,1 2,1
32 0 1 1
42 2 2 0
44а 0 2,1 2,1
45 2' 2 1
49 0 2 2
50 1 0 1
52 0 2 2
53 0 2 2
54 0 2 2
55 1 0 1
1 Сокращения даны б табл. 6.6.
2 Единственные замещения аминокислот, по которым термофильные ферредоксины различаются между собой (см. табл. 6.6); мутационный показатель 1 относится к замене глутаминовой кислоты на глутамин (или наоборот).
анализ термофильных ферредоксинов, сравнение мутационных показателей, по-видимому, должно проводиться только по тем положениям, где между мезофильными ферредоксииами наблюдается гомология. Как видно из табл. 6.7, существенные замены происходят в положениях 24, 27, 31 (с вариациями), 44 (с вариациями), 49 и 52—54. Из двух гистидинов в термофильных ферредоксинах только гистидин в положении 24 представляет собой существенное изменение. Таким образом, различия между мезофильными и термофильными ферредоксииами составляют от шести до восьми существенных замен; в большинстве случаев
эти изменения обусловлены различиями в зарядах аминокислот или заменой гидрофильных аминокислот на гидрофобные, и наоборот. Общий итог этих изменений заключается в том, что термостабильные ферредоксины термофильных микробов имеют приблизительно вдвое больше заряженных аминокислот, чем термолабильные ферредоксины мезофильных микробов. Кроме того, в термофильных ферредоксинах увеличивается также соотношение основных и кислых аминокислотных остатков, хотя в общем они остаются более кислыми, чем мезофильные ферредоксины. Что касается первичной структуры, то наблюдаемые генетические изменения кажутся существенными, но каково их значение для третичной структуры белков пока остается невыясненным. С помощью метода диффракции рентгеновских лучей была установлена трехмерная структура ферредоксина из Micrococcus aerogenes (Adman et al., 1973). С филогенетической точки зрения допустимость сравнения трехмерной структуры ферредоксина М. aerogenes с трехмерными структурами ферредоксинов клостридиев несколько сомнительна, кроме того, между ними существуют различия и в общем числе аминокислотных остатков. Тем не менее в качестве почина подобный анализ был проведен (Tanaka et al., 1973). Используя модель трехмерной структуры ферредоксина М. aerogenes, можно показать, что глутамин и глутаминовая кислота в положениях 31 и 44 термофильных ферредоксинов способны образовывать водородные связи с боковыми цепями других аминокислот, и эти дополнительные взаимодействия могут частично объяснить термостабильность указанных белков.
Перутц и Рейд (Perutz, Raidt, 1975) также проанализировали трехмерную структуру ферредоксина из М. aerogenes и попытались выяснить, не обусловлена ли термостабильность термофильных ферредоксинов стереохимическими причинами. Была сконструирована атомная модель ферредоксина М. aerogenes, в которой боковые цепи аминокислот были изменены в соответствии с четырьмя различными аминокислотными последовательностями ферредоксинов клостридиев. При формировании связи между апоферредоксином и 8Fe — 8S образуются два отдельных комплекса (4Cys — 4Fe — 4S). При рассмотрении аминокислотных последовательностей ферредоксинов клостридиев, приведенных в табл. 6.6, можно заметить, что во всех этих последовательностях имеются две группы остатков цистеина, одна из которых соответствует положениям 8, 11, 14 и 18, а вторая — положениям 37, 40, 43 и 47. В аминокислотной последовательности ферредоксина М. aerogenes первая группа остатков цистеина идентична такой же группе в ферредоксинах клостридиев, однако вторая группа занимает положения 35, 38, 41 и 45, так как ферредоксины клостридиев содержат две дополнительные аминокислоты,
