Макромолекулярные структуры, самосборка

Ж. Самосборка макромолекулярных структур [c.326]

Многие белковые клеточные структуры, такие, как вирусы и рибосомы, построены из белковых субъединиц и молекул РНК или ДНК. Информация о сборке таких сложных агрегатов заключена в строении самих макромолекулярных субъединиц и в соответствующих условиях изолированные субъединицы могут самопроизвольно собираться в пробирке в конечную структуру. Впервые возможность самосборки большого макромолекулярного агрегата из отдельных компонентов была обнаружена у вируса табачной мозаики (ВТМ). Этот вирус представляет собой длинный стержень, в котором белковый цилиндр окружает спиральную сердцевину из РНК (рис. 3-44 и рис. 3-45). Если очищенную вирусную РНК и белковые субъединицы смещать в растворе, они агрегируют с образованием полностью активных вирусных частиц. Процесс самосборки оказался неожиданно сложным он сопряжен с образованием особых промежуточных структур - двойных белковых колец, присоединяющихся к растущей ободочке вируса. [c.153]

Некоторые клеточные структуры, удерживаемые вместе нековалентными связями, не способны к самосборке. Например, митохондрии, реснички или миофибриллы не могут самопроизвольно собираться в растворе из макромолекулярных компонентов, поскольку часть информации для их сборки заложена в специальных ферментах и других клеточных белках, выполняющих функции шаблонов и матриц, но не входящих в состав окончательной структуры. Норой даже маленькие структуры лишены некоторых необходимых для сборки компонентов. Например, при формировании некоторых бактериальных вирусов головка, построенная из одинаковых белковых субъединиц, собирается на временном каркасе, построенном из другого белка. Этого второго белка нет в окончательной вирусной частице, и. следовательно, головка не может самопроизвольно собраться в его отсутствие. Известны другие [c.154]

Основные научные работы относятся к биохимии нуклеиновых кислот и биосинтезу белков. Совместно с А. Н. Белозерским предсказал (1957) существование информационной РНК. Дал (1959— 1961) первое качественное описание макромолекулярной структуры высокомолекулярных РНК. Установил структурные превращения рибосом и сформулировал один из основных принципов их строения (1963). Обнаружил (1963—1966) возможность искусственной реконструкции (самосборки) рибосом. Открыл (1964) информосомы. Предложил (1968) модель молекулярного механизма работы рибосомы в процессе биосинтеза белка. Экснериментально показал (1970—1974) совместно с Л. П. Гавриловой возможность создания упрощенной системы биосинтеза белка на структурно модифицированных рибосомах вне клетки ( неэнзиматическая трансляция). [c.474]

Основные положения теоретической модели — одновременное появление протобиополиме )ов и самосборка этих макромолекулярных структур в упорядоченные надмолекулярные образования— убеждают нас в возможности воспроизведения в лаборатории протоклеток с ферментативной активностью и способностью к самосборке, которые могут служить потенциальными предшественниками биомембран. В то же время в результате экспериментов выявляются главные этапы химической эволюции образование соединений типа полипептидов, полисахаридов и липидов, являющихся основой нуклеиновых кислот, углеводородов, порфириновых структур и т. д. [c.7]

В Советском Союзе молекулярная биология имела свою предысторию с серьезными научными заделами и традициями. Первые конкретные идеи о матричном механизме воспроизведения макромолекулярных хромосомных структур как носителей наследственности были высказаны еще в 1928 г. Н. К. Кольцовым. В 1934 г. в Московском государственном университете им. М. В. Ломоносова на кафедре биохимии растений под руководством А. Р. Кизеля были начаты исследования нуклеиновых кислот. Эти работы затем возглавил его ученик А. Н Белозерский, трудами которого была доказана универсальность распространения ДНК в живом мире и связь количественного содержания нуклеиновых кислот в клетках с интенсивностью роста и размножения. К моменту официального рождения молекулярной биологии в 1953 г., когда Дж. Уотсоном и Ф. Криком был сформулирован принцип структуры и воспроизведения ДНК, у нас в стране существовала собственная школа специалистов по нуклеиновым кислотам, готовая воспринять тенденции развития этой новой науки. Поэтому уже в ранний период становления молекулярной биологии, несмотря на определенные трудности и недостаток кадров, советскими учеными был сделан ряд принципиальных научных вкладов, среди которых обнаружение специальной фракции РНК. в последующем названной информационной РНК (мРНК), открытие временной регуляции синтеза информационных РНК на ДНК, тонерские исследования информационных РНК эукариотических клеток, расшифровка полной первичной структуры одной из тРНК, демонстрация возможности самосборки рибосом и т. д. [c.4]

Первая экспериментальная модель возникновения функциональных протомембран была представлена в термической теории [16, 67]. Так называемые протеиноиды со значительным содержанием гидрофобных макромолекулярных компонентов, синтезированные путем нагревания некоторых смесей аминокислот в безводных условиях, самоорганизуются в однородные по размеру микросферы со стенками, подобными мембранам. Процесс относительно прост и происходит быстро полученные соединения сложны, как в отношении структуры, так и по химическому составу. Самосборка в микросферы доказывает, что определенный качественный скачок произошел непосредственно [c.23]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология