Молекулярная биология гена - Уотсон Дж.
Скачать (прямая ссылка):
Щ
X
Ж
>—>ШШ
^ й Of)?1», пскомбинйн:
0,002% рекомбинантов ликого типа v которых в положении
210 нахолиия гтипик
Piic. 8-11 Схема, показывающая, что одна аминокислота контролируется более нем одним мутирующим участком (попробвое объяснение см. в тексте).
столь низкон частотой, что выявить его в опытах с обычными мутагенами будет невозможно
Описанные эксперименты сами по себе позволяют оценить лишь минимальное число мутирующих участков, определяющих одну аыипокислоту. Мы видим, что это минимальное число равно двум- Чтобы оценить верхний предел, исследования такого типа надо провести в гораздо большем масштабе
В следующей главе мы будем говорить о других данных, на основе которых был сделан вывод, что одну аминокислоту определяют три мутирующих участка (пуктеотида)
Гсн дикого типа
(DDDD0DDD0
---------v
Мутирующим участок
Последовательность J 209 1—1 210 W 211
аминокислот •-------------1 I—-—I '———
Глицин
JМутация ведущая к утрате ферментативной активности
Муташнын ген
-(????нам
модршоШршррррооошшщ
Н ШШН Ь Ч Н~™~Н h -I ЦЩЩВДЧ I-
Треонин Г чицин Серии
Этот ген продуцирует Этот ген продуцирует Этот ген продуцирует
Частично активный фермент полностью активный фермент полностью активный фермент
Рис 8-12. Многие замены амииокислот не Мы совершенно произвольно выбрали для ведут к утрате ферментативной активности рассмотрения мутации, возникающие в одном (подробное объяснение см в тексте). и том же мутирующем участке.
АКТИВНОСТЬ ФЕРМЕНТА НЕ СВЯЗАНА С КАКОП-ТО ОДНОЙ УНИКАЛЬНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬЮ АМИНОКИСЛОТ
Наличие у данною белка ферментативной активности не связано с какой либо уникальной последовательностью аминокислот В этом можпо убедиться, наблюдая новые штаммы, получешше из штаммов А23 п А46 под действием мутагенов. Действительно, и глицин п серии в положении 210 обеспечивают одинаковую активность фермента (рис 8-12), тогда как при
замещении иицииа треонином активность фермента снижается. Мы теперь располагаем уже большим числом данных, которые говорят о том, что замены амипокислот во многих участках полипептпднон цепи суще ственио не влияют на каталитическую активноегь белка. Однако естественно полагать, что какая-то одна из возможных последовательностей наи лучшим образом соответствует потрсбпостям данной клегьи По-видимому, что именно та последовательность, которая определяется аллелем дикого типа
Ес. in даже все другие последовательности почти столь же эффективны, то все же в процессе эволюции они, очевидно, должны элиминироваться и сохраниться может, по всей вероятности, только наиболее удачная
«ОБРАТНЫЕ» МУТАЦИИ ВЫЗЫВАЮТ ИПОГДА
ЗАМЕНУ АМИНОКИСЛОТЫ В КАКОМ-НИБУДЬ ДРМ ОМ УЧАСТКЕ
Обнаружение мутаций при которых неактивный мутантный фермент превращается в активный в результате замены еще одной аминокислоты (в другом участке полипептндлои цепи), подтверждает предположение о том, что строго заданная последовательность аминокислот не является необходимом для обеспечения ферментативной активности. У мутанта А4б, синтезирующего неактивную трпптофан-стштаз>, содержащую в положении 21U аргинин, изредка возникают новые мутации в совершышо дру-гом участке гена приводящие к синтезу активного фермента Одна из таких мутаций А446, отстоит от первой мутации тта расстояние, равное одной десятой длины всего гена (рис 8-13) Двойной мутант А46А446 синтезирует активный фермент, в молекуле которого имеются две замены аргинин вместо глицина в положении 210 и цистеин вместо тирозина в почо-жепии, отстоящем от первой замены на 36 аминокислотных остатков.
Вторую замену можно изучить независимо от первой. Для этого получают рекомбинанты, которые несут одну только мутацию Л4.46. Самое
McCio viyiamw А 446 I
А 46
А -j Tpe[-|Tnp И 1ей~]----------j Гчн Н~Г1пТ-|Фдн}-
173 174 175 209 210 211
Б -)TpcHT'ip~H I си 1------1 Гли Н'Г 1У;'НФс»)-
Г*ис. 813. Реверсия (супрессия) мутантной фияотнпа второй м\тацнси, а другом участке того же самого гена.
1 Активный фермент дикою типа- Б. Неактнв ный фермент мутанта А4С В Ноаьтивныв фермент мутанта А446 Г. Аьтцриын фермеш (воиного мутанта А46Л446
замечательное, что мутация A44G сама по себе тоже приводит к синтезу неактивного фермента. Мы видим, таким образом, что при сочетании в пол и пептидной цени дву\ определенных заме» может возникнуть трехмер пая конфигурация, обеспечивающая активность фермента. Однако такой результат получается редко; так, например двойные мутанты, несущие мутации А446 и А23 или Л446 и А187, не образуют актшшого фермента Сейчас еще преждевременно строить гипотезы о том, как именно различные аминокислотные остатки организованы в трехмерной конфигурации jtoio бечка и почему ферментативной активностью обладают не все, а только некоторые последовательности аминокислот Такого рода анализ станет возможным лишь после того, как будет выяснена трехмерная струк ту ра триптофан-синтазы
