Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Попов Е.М. -> "Проблема белка. Том 2: Пространственное строения белка" -> 201

Проблема белка. Том 2: Пространственное строения белка - Попов Е.М.

Попов Е.М. Проблема белка. Том 2: Пространственное строения белка — М.: Наука, 1996. — 480 c.
ISBN 5-02-001697-7
Скачать (прямая ссылка): problemabelkat21996.djvu
Предыдущая << 1 .. 195 196 197 198 199 200 < 201 > 202 203 204 205 206 207 .. 232 >> Следующая

Годом позже аналогичная посредническая функция была приписана Р. Эллисом и соавт. [210, 211] белку, временное участие которого, по их предположению, необходимо для правильной сборки олигомерного голофермента рубиско (рибулозобифосфат-карбоксилазы-оксигеназы), синтезируемого в хлоропластах высших растений. Было установлено, что присутствующий в избытке белок не входит в состав зрелого фермента, а образует промежуточный невалентный комплекс с большой субъединицей рубиско перед ее ассоциацией с другими субъединицами.
К мысли о существовании белков, предотвращающих беспорядочную коагуляцию полипептидных цепей в процессе сборки сложных макромолекулярных конгломератов, пришел также Р. Гендрикс [212], исследуя формообразование бактериофагов X, Т4 и Т5 в мутированной по гену Gro Е клетке Е. coli.
Появление отмеченных выше работ не вызвало вначале заметного резонанса в среде молекулярных биологов и не поколебало их веру в существование спонтанной, не нуждающейся ни в каких посредниках, самоорганизации пространственного строения аминокислотных последовательностей и белковых агрегатов. Новые факты о ранее неизвестных функциях некоторых белков и необычном механизме сборки воспринимались, в лучшем случае, как исключения, нуждающиеся в дальнейшем изучении и подтверждении. Впервые Г. Пелхэм увидел за этими немногочисленными и разрозненными фактами необходимое для жизнедеятельности клетки явление, как потом оказалось, чрезвычайно распространенное [213]. Он пришел к выводу о существовании в клетках животных, растений и микроорганизмов специальных белков, функция которых состоит в помощи сборке и разборке полипептидных цепей и их комплексов.
К более широкому обобщению пришел в 1987 г. Р. Эллис, который сначала продолжил, а вскоре собственными экспериментальными исследованиями доказал существование в клетках нескольких различных семейств белков, участвующих в качестве посредников в
14* 419
свертывании полипептидных цепей и сборке более сложных структур [214—219]. Р. Эллис назвал их молекулярными шаперонами. Так спустя десять лет, в литературе вновь возникло это понятие, правда, теперь уже относящееся к функциональным свойствам не одной белковой молекулы (нуклеоплазмина), а целого класса белков.
Участие посторонних белков в сборке, как оказалось, не соответствует традиционному представлению о наличии прямой аналогии между механизмами свертывания полипептидных цепей в искусственных условиях и клетке. Ставшие известными функции молекулярных шаперонов потребовали определенной коррекции давно сформулированного и многократно подтвержденного в опытах in vitro принципа не нуждающейся в каких-либо посредниках самосборки белка. Выяснилось, что это не совсем так. Более того, оказалось, что в сложных клеточных условиях нужны белки, ассистирующие не только котрансляционное и посттрансляционное свертывание полипептидных цепей, но и помогающие транспорту белковых молекул через мембраны, реорганизации, диссоциации и ассоциации белков в олигомерные комплексы, сборке олигомеров внутри органелл и ликвидации белковых повреждений, вызванных стрессовыми и иными внешними воздействиями.
Молекулярные шапероны Эллис трактует "...как функиональный класс несвязанных между собой семейств белков, которые помогают правильной невалентной сборке других полипептидсодержащих структур in vivo, но не входят в состав собираемых структур и не участвуют в реализации их нормальных физиологических функций" [220. С. 258]. Отсюда следует, что к классу шаперонов может быть отнесен белок, который обеспечивает быструю и правильную сборку трехмерной структуры другого белка или ансамбля белков, не являясь, однако, компонентом этой структуры. Шаперон не несет специфической информации о механизме процесса, его направленности и конечной цели, которые по-прежнему считаются прерогативой аминокислотной последовательности. Он помогает сборке путем образования обратимых невалентных комплексов с развернутой или неполностью свернутой полипептидной цепью, ингибируя тем самым неправильные, ведущие к функционально неактивным структурам, взаимодействия. Многочисленные белки, выполняющие посттрансля-ционные химические модификации аминокислотных последовательностей, не входят в класс шаперонов, хотя и оказывают влияние на формирование активных нативных конформаций.
Таким образом, если принцип структурной самоорганизации белковых молекул в условиях in vitro может восприниматься в буквальном смысле слова, то в ситуации in vivo он должен обрести более широкое толкование, принимающее во внимание временное участие в сборке белка ферментов (дисульфидных и цис-транс-изомераз) и молекулярных шаперонов. Первые катализируют процесс за счет химических, ковалентных взаимодействий, а вторые — физических невалентных взаимодействий. И те, и другие не определяют геометрии и динамических свойств нативной конформации, и, следовательно, ее 420
функцию, а выполняют по ходу сборки вспомогательную ассистирущую роль, предохраняя свертывающуюся цепь от ошибочных внутренних и внешних контактов.
Предыдущая << 1 .. 195 196 197 198 199 200 < 201 > 202 203 204 205 206 207 .. 232 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed