Молекулярная биология. Структура и функция белков - Степанов В.М.
ISBN 5-06-002573-Х
Скачать (прямая ссылка):
310
, Цри созревании тропоэластина почти все остатки лизина превращаются в аль-лизин под действием того же медьсодержащего фермента ли^иноксидазы, /который .модифицирует коллаген. Образовавшиеся при этом^ альдегидные ^ругшы вступают в реакции конденсации с другими остатками аль-лизина, а также с. е-аминогруппой еще. не окисленного остатка -лизйна, в результате чегочетыре сближенных в агрегате остатка лизина дают десмозум — аминокислоту с пиридини-евым ядром, объединяющую в один узел четыре участка пептидной
' f п
цепи эластина: . . Л
—NH—СН—СО—
(С«гЬ
I . I I
СО сн со
I /ч I
ЯНСВДгСН . СН-(СН2)тЧ!Н
I , II I I
NH СН СН NH
: I s* I
I
(СН2)<
I
-NH-CH-CO-
Десмозин объединяет в узел четыре остатка лизина
/
Сшивки такого типа делают. эластин нерастворимым в воде,- в то время как участки между ними,. имеющие конформацию неупорядоченного | клубка, сохраняют способность к обратимому растяжению, чем и обусловлена растяжимость связок и стенок артерий- Инактивация лизицоксидазы, которая может быть вызвана дефицитам ионов меди или блокированием пиридоксаля 'В активном .центре фермента (вследствие реакции с аминогруппой /2-аминопропионитрила — латири-на), тормозит созревание' эластина и приводит к утрате эластичности связок и артерий, а иногда к разрыву , аорты.
14.3. КЕРАТИНЫ
Кератин — структурообразующий фибриллярный белок, синтезируемый эпителиальными клетками и образующий в них так называемые промежуточные филаменты — тяжи, участвующие в построении цитоскелета. В цитоскелет клеток других типов входят белки, родственные кератину. Из. кератина же построены роговые образования —
v- .311
волосы, ногти, когти, клювы, перья, шипы, панцирь, сухой наружный
СЛОЙ КОЖИ. * ' : {
\
По мере перемещения эпителиальных клеток к поверхности синтез кератинов становится все более интенсивным и в конечном счете волокна кератина заполняют всю клетку, поверхностные ¦ структуры которой оттесняются на периферию волокна, образуя его оболочку — кутикулу.
В эпителиальных клетках не менее 20 структурных генов кодирует синтез кератинов, принадлежащих к одному из двух типов: I или II; кератины типа III синтезируются в качестве белков цитоскелега в неэпителиальных клетках. Все кератины, являясь эволюционно родственными белками, построены по одному плану. Так, эпидермальный кератин II человека содержит в одной полипептидной цепи 562 аминокислотных остатка, причем его N- и С-концевые фрагменты (своего рода домены), по-видимому, це имеют какой-лйбо доминирующей регулярной вторичной структуры, тогда как последовательность центральной части полипептидной ь цепи, которая соответствует четырем экзонам, состоит из состыкованных четырех «-спиральных доменов. В каждом из них многократно повторяется одинаковый структурный мотив из семи аминокислотных Остатков, среди которых первый и
-о
четвертый, как правило, гидрофобны. Например, с 386-го остатка начинается фрагмент (гидрофобные остатки выделены полужирным шрифтом): Ile^ln-Arg—Leii~Arg—Sei—Glir~Ile—Asp—flis-—Yal-Lys —Lys—GIn-<Jys~A 1 a“Asn—-Lee и т.д.
Регулярное появление гидрофобных боковых цепей через каждые три или два - аминокислотных остатка в «-спиральных участках кератина приводит к образованию своеобразных гидрофобных "гребней", взаимодействие между которыми стабилизирует суперспираль, так называемую протофибриллу, образующуюся при закручивании двух (рис. 14.4) одинаково направленных цепей кератина друг относительно друга. По-видимому, концевые неспиральные участки в полипептидных цепях кератина, как и в колл&гй-не, выполняют "монтажную" функцию, способствуя их правильной укладке и ускоряя образование суперспирали. Одиннадцать протофибрилл, соединяясь в пучок, образуют микрофибрилху, микрофибриллы собираются в фибриллы.
При образовании роговых структур — волос,
Рис. 14.4. Двойная спираль кератина
шерсти, панциря и т.пГ — большую, роль играет белок матрикса, в который погружены фибриллы кератина. Этот неспиральный белок в отличие от собственно кератина очень богат остатками цистеина, которые, окисляясь, образуют • многочисленные дисульфидные мостики, упрочняющие структуру фибрилл кератина и делающие их практически нерастворимыми.1 Так, циетеин-богатые белки волос человека и шерсти овцы, очень похожие ho. первичной структуре, содержат в полипептидной цепи 168 аминокислотных остатков, из которых 36% приходятся на цистеин, превращающийся при окислении в цистин. Характерна N-концевая последовательность богатого серой белка волос человека; в которой остатки цистеина занимают каждое третье или четвертое место: 4 . v .
