Белки расщепление внутриклеточно

Белки выполняют поразительно много разнообразных заданий. Почти все химические реакции в организме катализируются особой группой белков, называемых ферментами. Расщепление питательных веществ для генерирования энергии и синтез новых клеточных структур включают тысячи химических реакций, возможность протекания которых обеспечивается белковым катализом. Белки также выполняют роль переносчиков, например гемоглобин переносит кислород от легких к тканям. Мышечные сокращения и внутриклеточные движения — это взаимодействие молекул белков, чье предназначение состоит в осуществлении координированных движений. Еще одна группа белковых молекул, так называемые антитела, защищает нас от чужеродных веществ, таких как вирусы, бактерии и клетки других организмов. Активность нашей нервной системы также зависит от белков, которые получают, передают и собирают информацию из внешнего мира. Белки — это также гормоны, управляющие ростом клеток и координирующие их активность. [c.116]

Поскольку белок оболочки содержит более половины всех радиоактивных аминокислот, включающихся в полипептидные цепи на поздних стадиях внутриклеточного развития фага, обнаружение восьми фрагментов этого белка среди сложной смеси полипептидных фрагментов, возникающей при расщеплении ферментами общего белкового экстракта зараженных клеток, не представляет особой трудности. Результаты этого опыта схематически представлены на фиг. 225. [c.454]

Вторым этапом заражения является слияние оболочки вириона с клеточной мембраной. У парамиксовирусов этот процесс осуществляется другим гликопротеином F. Форма-предшественник Fo вне клетки подвергается протеолитическому расщеплению на большую субъединицу Fi, которая содержит новый гидрофобный N-конец (рис. 24.14), проникающий в клеточную мембрану, и меньшую нефункциональную субъединицу Рг, связанную с Fi дисульфидным мостиком [57]. Все изложенное указывает на эволюционную связь между парамиксовирусами и вирусом гриппа. На этом, впрочем, аналогия между ними кончается. Вирионы вируса гриппа попадают в клетку в составе эндосом — внутриклеточных везикул с низким значением pH, изменяющим конформацию НА и облегчающим внедрение субъединицы НА2 в мембрану везикулы. При нейтральных значениях pH, характерных для межклеточного пространства, слияния с мембраной не происходит. Что касается вируса Сендай с расщепленным F-белком, то он осуществляет слияние мембран даже в таких условиях и именно поэтому часто используется как агент, стимулирующий слияние клеток, при получении клеточных гибридов [26]. Таким образом, вирус Сендай и другие парамиксовирусы проникают в клетку непосредственно через клеточную мембрану, без посред- [c.474]

Специфический протеолиз — удобный процесс для образования сложных белковых структур. Во многих случаях белки модифицируются путем расщепления одной или нескольких пептидных связей. Для обозначения этого типа катализируемых ферментами реакций, которые играют доминирующую роль во многих физиологических процессах [137—139], используются термины ограниченный протеолиз или специфический протеолиз (табл. 4.2). Хорошо известными примерами специфического расщепления полипептидов являются активация предшественников пищеварительных ферментов, морфогенетические процессы в бактериальных вирусах и каскадные процессы коагуляции и комплементного действия крови [138, 140]. Недавно было показано, что механизмы посттрансля-ционного расщепления имеют место также при образовании таких разных белков, как инсулин, коллаген и специфичные белки вирусов. Кроме того, высокоспецифичное протеолитическое расщепление ферментов важно при инактивации и активации специфических внутриклеточных ферментов (табл. 4.2). [c.72]

Оба типа -рецепторов стимулируют аденилатциклазу. Они отличаются участками распознавания лиганда R. С совершенно иной ситуацией мы встречаемся в случае сс-адренэргических рецепторов. Здесь, напротив, ai регулирует в основном внутриклеточный уровень другого вторичного мессенджера — Са-+, тогда как 2 не только не активирует аденилат-циклазу, но, по-видимому, и ингибирует ее. В настоящее время считается, что сс2-рецепторы взаимодействуют с аденилатциклазой (С) через ингибиторный регуляторный белок (N, G). Имеются два различных типа таких регуляторных белков стимулирующие (Ns) и ингибирующие (Л /). Белки обоих типов были выделены и очищены (из печени, мозга и эритроцитов), была определена и их четвертичная структура. Они состоят из трех различных полипептидов, два из которых ( , "f) идентичны для обоих белков. N-Белки являются также центрами действия экзогенных факторов, таких, например, как F или бактериальные токсины холеры и коклюша (о структуре и функции токсина холеры см. гл. 2). Краткий обзор современных знаний о структуре и регуляции передачи сигнала через адреноцепторы представлен на рис. 9.14, а и б. Рис. 9.14,6 описывает также некоторые детали механизма последовательного взаимодействия R, N и С видно, что медиатор или гормон вначале активирует N путем взаимодействия с рецептором. Активация N основана на замене GDP на GTP. Активированный N взаимодействует затем с С. Такое взаимодействие носит временный характер, поскольку N инактивирует сам себя путем расщепления связанного GTP под действием присущей ему ОТРазной активности. Еще раз интересно отметить сходство этого процесса с взаимодействием родопсина, трансдуцина и фосфодиэстеразы, обнаруженным в зрительном процессе (гл. 1). Такое сходство — это нечто большее, чем просто аналогия. [c.277]

Действие ферментов в живой клетке. Протоплазма живой клетки вырабатывает ферменты, следовательно, они являются продуктами ее жизнедеятельности и с нею связаны. Ферменты могут проявлять свою деятельность внутри клетки, где они находятся, в этом случае их называют внутриклеточными, или эндоферментами. Они катализируют процессы синтеза веществ протоплазмы, дыхания и брожения. Ферменты могут также выделиться во внешнюю среду и там оказывать соответствующее действие (расщепление сложных веществ — белков, жиров). -Это так называемые внеклеточные, или экзоферменты. Но резкой грани между этими двумя группами провести нельзя. [c.523]

Высокие скорости процессов расщепления веществ связаны с тем, что все они носят каталитический характер, причем роль катализаторов играют ферменты, обеспечивающие возможность самой жизни. Ни один процесс в организме не обходится без участия ферментов так, внутриклеточное дыхание (поглощение кислорода и выделение диоксида углерода) регулируется группой ферментов, называемых оксидазами в усвоении белков участвуют протеназы, жиров — липазы, углеводородов — киназы и фосфатазы и т. д. Всего в организме человека содержится до 1000 различных ферментных систем, катализирующих разнообразные процессы. В то же время абсолютное количество каждого фермента в клетках организма крайне мало, поэтому выведение ферментов из строя достигается небольшими количествами токсичных соединений, воздействующими на эти ферменты и ингибирующими их. [c.59]

Остатки Д-аминокислот, содержащиеся в некоторых антибиотиках, придают им повышенную устойчивость по отношению к пептидазам — ферментам, катализирующим расщепление пептидных связей. Интересно отметить, что глутаминовая кислота, входящая в состав внутриклеточных белков Ba illus mesenteri us subtilis, имеет -конфигурацию, тогда как глутаминовая кислота, выделенная из клеточных капсул этого микроорганизма, является /)-изомером. [c.32]

Таким образом, РП состоит из устойчивого к РНКазе ствола двуспиральной РНК и нескольких боковых хвостов одноцепочечных РНК, Эта структура, будучи намного тяжелее РФ, седиментирует гораздо быстрее ее, но после расщепления поддействием РНКазы одноцепочечных боковых хвостов РНК она превращается в форму, похожую на РФ. После завершения синтеза дочерней плюс -цепи и освобождения ее из состава РП она люжет быть использована либо в качестве матрицы для синтеза комплементарной минус -цепи с образованием повой РФ, либо для построения зрелой фаговой частицы потомства. В течение первых 15 мин после заражения в клетке реализуется первая из этих двух возможностей. За это время постепенно накапливаются РФ и РП, т. е. возрастает количество молекул, участвующих в синтезе молекул РНК фагового потомства. На поздних этапах латентного периода, когда внутриклеточное содержание субъединиц белка оболочки достигает достаточно высокого уровня, начинает осуществляться вторая из этих возможностей. Количество РФ и РП (и, следовательно, число минус -цепей) достигает к этому времени окончательного уровня, а число внутриклеточных частиц фагов-потомков постепенно нарастает, пока весь процесс репродукции не завершится лизисом клетки. [c.472]

Мембранно-внутриклеточный механизм действия характерен для пептидных гормонов и адреналина, которые не способны проникать в клетку и влияют на внутриклеточные процессы через химического посредника, роль которого в большинстве случаев выполняют циклические нуклеотиды — циклический 3, 5 -АМФ (цАМФ), циклический 3, 5 -ГМФ (цГМФ) — и ионы Са " . Химическое строение циклических нуклеотидов рассмотрено в предыдущей главе. Циклические нуклеотиды синтезируются гуанилатциклазой и кальцийзависимой аденилатциклазой, которые встроены в мембрану и состоят из трех взаимосвязанных фрагментов (рис. 9.3) наружного узнающего мембранного рецептора К, обладающего стереохимическим сродством к данному гормону промежуточного 1 -белка, имеющего участок связывания и расщепления ГТФ каталитической части С, представленной собственно аденилатциклазой, в активном центре которой может протекать реакция [c.293]

Лизосомы специализируются ни внутриклеточном расщеплении веществ. Они содержат уникальные мембранные делки и большое количество разных гидролитических ферментов, которые лучше всего работают при кислых точениях pH (рН5), характерных для содержимого лизосо.м. Кислый pH в лизосомах поддерживается при помощи АТР-зависимой протонной помпы в их мембранах. Вновь синтезированные белки лизосом переносятся в полость ЭР, затем транспортируются через аппарат Гольджи и из транс-сети Голъджи с помощью транспортных пузырьков доставляются в промежуточный компартмент (эндолизосому). [c.74]

Можно привести еще несколько примеров. Так, через 5—10 с после добавления ТРГ к клетках гипофиза в них заметно возрастает расщепление фосфоинозитидов фосфолипазой С при этом повышается уровень инозитолди- и трифосфатов в клетках и в результате происходит мобилизация внутриклеточного кальция. Это ведет к активации Са +-зависимой протеинкиназы, которая в свою очередь фосфорилирует ряд белков (один из них, вероятно, участвует в высвобождении ТСГ). Кальций, по-видимому, служит также внутриклеточным медиатором действия ГнРГ на высвобождение Л Г. Полагают, что в этом процессе участвует также кальмодулин. [c.168]

Однако чаще возникает необходимость в исследовании синтеза вирусных белков в зараженных клетках, например для анализа динамики размножения вируса или действия ингибиторов репликации. В этом случае нет необходимости в предварительном истощении внутриклеточного фонда метионина. Клетки заражают по стандартной методике через нужный срок среду удаляют, 2 раза промывают клетки PBS и вносят среду, содержащую 10—20 мкКи/мл [ 5]-метионина. Обычно для эффективного мечения всех вирусоспецифических белков достаточно 30 мин инкубации с радиоактивным предшественником. Однако за это время происходит и протеолитическое расщепление ГА [c.195]

Проблема внутриклеточной стабильности рекомбинантных белков больше связана с деградацией небольших пептидов, поскольку крупные нативные белки более стабильны в бактериальных клетках. Один из подходов, позволяющих стабилизировать короткие чужеродные пептиды в клетках Е. соН, - включение требуемого пептида в состав гибридного белка. В этом случае последовательность нуклеотидов, кодирующую гибридный белок, соединяют в составе экспрессирующего вектора в одной рамке считывания с бактериальным геном, кодирующим белок (например, геном -галактозидазы). Образующийся в результате экспрессии такого рекомбинантного гена гибридный белок в своем составе содержит в N- или С-концевой части требуемый пептид, защищенный основным белком-носителем от протеолитической деградации. Для отделения пептида от белка-носителя их соединяют друг с другом последовательностью аминокислот, по которой можно провести специфическое расщепление полипептидной цепи. В том случае, если пептиды не содержат метионина, соединение белка-носителя и пептида осуществляют через эту аминокислоту, и отщепление пептида производят с помощью бромистого циана. Такой подход был использован, например для получения рекомбинантного соматостатина, а также А- и В-цепей инсулина. [c.117]

Целые растения или органы могут усваивать как низкомолекулярные органические соединения, поступающие извне или из собственных запасных фондов, так и высокомолекулярные белки, полисахариды, а также жиры, которые необходимо предварительно перевести в легкодоступные и усвояемые соединения. Последнее достигается в результате пищеварения, под которым понимают процесс ферментативного расщепления макромолекулярных органических соединений на продукты, лишенные видовой специфичности и пригодные для всасывания и усвоения. Различают три типа пищеварения внутриклеточное, мембранное и внеклеточное. Внутриклеточное — самый древний тип пищеварения. У растений оно происходит не только в цитоплазме, но и в вакуолях, пластидах, белковых телах, сферосомах. Мембранное пищеварение осуществляется ферментами, локализованными в клеточных мембранах, что обеспечивает максимальное сопряжение пищеварительных и транспортных процессов. Оно хорошо изучено в кишечнике ряда животных. У растений мембранное пищеварение не исследовалось. Внеклеточное пищеварение происходит тогда, когда гидролитические ферменты, образующиеся в специальных клетках, выделяются в наружную среду и действуют вне клеток. Этот тип пищеварения характерен для насекомоядных растений он осуществляется и в других случаях, в частности в эндосперме зерновок злаков. [c.278]

Цитоплазма животной клетки — сложно организованная система, представляющая собой основную массу клетки Она состоит из коллоидного раствора белков и других органических веществ 85 % этого раствора — вода, 10 % — белки и 5 % — другие соединения По своей структуре цитоплазма неоднородна В ней расположены пластинчатые структуры, или мембраны, которые образуют сложную систему разветвленных каналов Это так называемая эндо-плазматическая сеть, или ретикулум Различают гладкий эндоплаз-матинеский ретикулум (ГЭР) и шероховатый эндоплазматический ретикулум (ШЭР) ГЭР представляет собой систему гладких внутриклеточных мембран в этой органелле находятся ферменты, обезвреживающие ядовитые вещества (в частности, оксидазы). На мембранах ГЭР происходят синтез липидов и гидролитическое расщепление гликогена ШЭР представляет собой систему внутриклеточных мембран с прикрепленными к ним многочисленными рибосомами, которые и придают вид шероховатости Часть ШЭР на- [c.15]

Однако, чтобы эффективно управлял клеточными процессами, его концентрация в свою очередь тоже должна регулироваться. В процессе эволюции в клетке возникла сложная система, поддержи-ващая концентрацию Са в нормальных условиях на уровне 0.1 мкМ. Основными регуляторами концентрации свободного в цитозоле являются кальций-связываихцие белки плазмалеммы и мембран эндоплазматического ретикулума и митохондрий. Низкая концентрация иона - необходимое условие для метаболизма, основанного на энергии фосфатной связи. Если бы концентрация была высокой, то фосфат, образующийся при расщеплении АТФ, выпадал в виде кристаллического нерастворимого осадка. Кроме того, благодаря низкой концентрации Са " " невелики затраты энергии при его использовании в качестве внутриклеточного мессенджера. [c.104]

Почти все внутриклеточные белки — это линейные полипеп-тидные молекулы, многие же внеклеточные белки содержат ковалентные поперечные (—8—8—)-мостики, образованные ти-оловыми группами двух остатков цистеина. Эти мостики находятся либо в пределах одной цепи (и тогда в главной полипептидной цепи возникают петли), либо связывают разные цепи (рис. 1.1). В последнем случае из одноцепочечного предшественника в результате протеолитического расщепления ( )орми-руются многоцепочечные структуры. Примером такого рода может служить образование инсулина из проинсулина и химо-трипсина из химотрипсиногена. При восстановлении тиолами [c.14]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология