Vinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.xVinaora Nivo Slider 3.x

Многим биомолекулам необходима помощь в фолдинге и дозревании. Клетка содержит набор биомолекул, которые обеспечивают условия для фолдинга и которые имеют общее название шапероны, а также большой набор биомолекул, которые "достраивают" белки в "созревшую" форму. Белки, которые обеспечивают фолдинг:

  • перфолдин,
  • бактериальный шаперонин

Шаперонины — это большие белковые комплексы, у которых имеется внутренняя полость диаметром, в среднем, 3 нм. В клетке они выполняют очень важную функцию: обеспечивают правильное сворачивание других белков; однако специалисты в области нанотехнологии нашли и другое применение для этих молекул

Этот факт следует учитывать при конструировании белков. Различные организмы имеют различные системы для обеспечения фолдинга и дозревания белков, поэтому конечный продукт белкового синтеза может быть различным в различных организмах. Наличие в составе белковых молекул цепочек гидрофобных аминокислот, которые необходимы для фолдинга, в тоже время создает неблагоприятную возможность для агрегации таких гидрофобных участков разных молекул в общую нефункциональную глобулярную структуру – аморфный слипшийся ком. Белки-шапероны устраняют такую потенциальную проблему, разделяя индивидуальные белковые нити, а шаперонины обеспечивают среду, в которой белок может сворачиваться без риска агрегации с другими белками. Шаперонины являются полостями с гидрофобной внутренне йповерхностью. Вновь синтезированный белок, "притягиваемый" гидрофобностью внутренней поверхности полости шаперонина, входит внутрь этой полости, после чего вход закрывается. Это индуцирует изменение конформации шаперонина, сопровождающееся поворотом доменов, из которых построены стены полости.

Такое изменение конформации приводит к тому, что многие из гидрофобных аминокислот "втягиваются" в стены шаперонина, и увеличивается объем полости. Белок, утратив стабилизирующие "опоры" в стенах шаперонина, теперь вынужден сворачиваться самостоятельно.

Другой прием, который используется для обеспечения фолдинга – синтез проформы белка, значительно превышающей по размерам сам белок. Примером такой стратегии является синтез и фолдинг инсулина. Инсулин – это очень маленький белок, собранный из двух отдельных цепей А и В, соединенных дисульфидными мостиками.

Стабильность инсулина в значительной степени обеспечивается внутренними дисульфидными мостиками. Оченьсложно (а может быть и невозможно) спроектироватьбелок, имеющий размер инсулина, который бы самопроизвольно сворачивался бы в единственную функциональную конформацию. Природа разрешила эту проблему просто – инсулин синтезируется в составе полипептида значительно большей длины, фолдинг которого и формирует пространственную структуру инсулина. Затем, после окончания фолдинга и образования дисульфидных мостиков, "лишние" участки белка удаляются, а то, что остается после такой "стрижки", и является функциональным инсулином. Обычно два процесса ограничивают скорость, с которой белки достигают свою функциональную трехмерную форму:

  • образование неправильных дисульфидных связей,
  • неправильная конформация пролина.

Для борьбы с этими процессами клетка имеет два фермента. Неправильное образование дисульфидных мостиков между цистеинами устраняется ферментом протеин-дисульфид-изомеразой. Выбор правильной из двух возможных молекулярных конформаций пролина осуществляется ферментом пролил-пептид-изомераза, который катализирует переключение между двумя конформациями пролина. Следует подчеркнуть, что шаперонины не являются некими шаблонами или чертежами, по которым происходит ассемблирование белков. Напротив, они обеспечивают "правильную" среду для фолдинга или же они "помогают" белкам преодолевать наиболее общие препятствия на пути фолдинга. Поэтому, они не нуждаются в детальной информации об устройстве конкретного белка и, также, неявляются источником (или носителем) специфической информации о ходе фолдинга того или иного белка.

Шапероны и шаперонины необходимы для предотвращения агрегацииновых синтезированных белковых цепей и для обеспечения условий для фолдинга белков.

© 2015-2019 vseobiology.ru | При использовании материалов сайта - прямая ссылка на vseobiology.ru обязательна.

Электронный адрес для связи artemchichkov@gmail.com

^ Наверх