Центры связывания белков

Участки связывания характеризуются одинаковыми величинами микроскопической константы ассоциации комплекса белок — лиганд. Таким образом, для первой молекулы лиганда существует равная вероятность взаимодействия с любым из центров связывания (на рис. 45 макромолекула схематически изображена в виде квадрата с четырьмя [c.345]

В отличие от каталитическои части, функциональная роль субъединиц Р исследована гораздо хуже. Наиболее изученной является субъединица с. Именно этот белок является мишенью для D , поэтому его обычно называют D -связывающим белком, а из-за его растворимости в органических растворителях — протеолипидом в настоящее время ни у кого не вызывает сомнения тот факт, что он непосредственно вовлечен в процесс трансмембранного переноса протонов. Субъединица Ь, возможно, формирует на мембране центр связывания F и, вероятно, совместно с протеолипидом участвует в образовании протон-проводящего пути в сопрягающей мембране. Функциональная роль третьей субъединицы Ри остается пока невыясненной. [c.620]

Наиболее известный лектин — конканавалин А. Это белок с молекулярной массой 102 ООО, состоящий из 4 идентичных субъединиц и имеющий 4 центра связывания углеводов. При понижении pH и температуры конканавалин А переходит в форму димера. В поли-пептидной цепи белка отсутствуют а-спиральные участки, более 50% цепи мономера образуют трехслойную Р-структуру. Для связывания углеводов важны ионы Са " и [c.339]

О — белок, содержащий два центра связывания и концентрация свободной формы этого белка Оа — общая концентрация белка, содержащего два центра связывания ДО — изменение свободной энергии ДО — свободная энергия реакции ДО — свободная энергия активации А — постоянная Планка ДЯ= — энтальпия активации А — анодный ток Ск — катодный ток [c.338]

Число связывающих центров и их сродство можно определить прямыми методами, такими, как равновесный диализ [2] или хроматографическая гель-фильтрация [3]. Во всех исследованиях такого типа число связанных ионов металла определяется непосредственно анализом концентрации комплекса металла с белком как функции равновесной концентрации свободного иона металла. При изучении связывания с металлом особенно важны значения pH как для получения достоверных данных, так и для их интерпретации (разд. 3), и в зависимости от цели исследования значения pH могут поддерж иваться постоянными или изменяться. По возможности следует избегать большинства буферов из-за конкуренции между белком и буфером за металл, а также из-за возможности образования тройного комплекса, включающего металл, белок и буфер [4]. Со спосо бами обработки первичных данных с целью определения числа различных центров связывания и оценки их сродства можно ознакомиться в специальных руководствах [c.275]

Значительные трудности встретились при определении соотношения металл — белок в алкогольдегидрогеназе из печени. Имеются сообщения, что этот фермент содержит либо 2 г-атома [97], либо 4 г-атома [107, 108] цинка на 1 моль фермента. Алкогольдегидрогеназа из печени содержит два центра связывания НАДН [109, 110], в то время как фермент из дрожжей содержит четыре центра связывания этого кофермента [Ш]. Недавно обширные исследования [91] пролили свет на эту путаницу в отношении стехиометрии соотношения цинк — белок и было однозначно показано, что содержание цинка в алкогольдегидрогеназе из дрожжей составляет 4 г-атома/моль фермента, однако два из этих атомов цинка играют в большей степени структурную, чем каталитическую роль [91, 107]. Однако при проверке этого вывода изучением связи между содержанием цинка и каталитической активностью были получены противоречивые данные [91, 108]. Эти разногласия не могут быть связаны с разными образцами ферментов, так как изоферменты алкогольдегидрогеназы дрожжей содержат одинаковое количество цинка [ИЗ]. [c.458]

Центры связывания металла и субстрата обнаружены в про-КПА быка [114, 166]. При выделении этот белок сохраняет около 1 моля цинка. Однако комплексометрическое титрование про-КПА обнаруживает существенные различия между центрами присоединения металла в КПА и про-КПА. Стерические требования для связывания субстрата двумя белками также неодинаковы [c.554]

После того как белок связан с лигандом и примеси удалены, проводят специфическое или неспецифическое элюирование сорбированной макромолекулы. Неспецифические методы элюирования предусматривают изменение ионной силы, pH, диэлектрической проницаемости буферного раствора либо введение денатурирующих агентов, например мочевины или гидрохлорида гуанидина. Все эти методы направлены на уменьшение сродства белка к лиганду в результате конформационных изменений последнего. Предполагается, что после такой обработки белок сохраняет способность ренатурировать. Специфические методы элюирования обычно включают конкуренцию какого-то другого лиганда или белка, подобного выделяемому, за центр связывания. [c.110]

При наличии в белке центра связывания, комплементарного какому-либо участку на его собственной поверхности, белок будет самопроизвольно агрегировать. В простейшем случае центр связывания узнает сам себя, и в результате образуется симметричный димер. Многие ферменты и другие белки образуют такие димеры, которые часто в свою очередь служат субъединицами для формирования более крупных агрегатов (рис. 3-39 и рис. 3-40). [c.150]

Механизм репрессии конечным продуктом на уровне транскрипции стал проясняться с 50-х гг. Больщой вклад в это внесли работы Ф. Жакоба и Ж- Моно. Было показано, что наряду со структурными генами, кодирующими синтез ферментов, в бактериальном геноме существуют специальные регуляторные гены. Один из них — ген-регу-лятор (ген R), функция которого заключается в регуляции процесса транскрипции структурного гена (или генов). Ген-регулятор кодирует синтез специфического белка — репрессора. Репрессор — аллостерический белок, имеющий два центра связывания один центр узнает определенную последовательность нуклеотидов на участке ДНК, называемом оператором (ген О), другой — взаимодействует с эффектором. Ген-оператор расположен рядом со структурным геном (генами) и служит местом связывания репрессора. В отличие от операторных генов гены-регуляторы расположены на некотором расстоянии от структурных генов (продукты регуляторных генов — репрессоры являются свободно диффундирующими белковыми молекулами). [c.118]

Белок имеет три идентичных центра связывания, образующие равносторонний треугольник. Если с одним из них связывается краситель (донор), то измеряемый квантовый выход его флуоресценции ( ,) составляет 0,5. Присоединение ко второму центру акцептора приводит к уменьшению 0Q до 0,25. Чему будет равен квантовый выход флуоресценции донора, если в один центр поместить донор, а в два других — акцептор [c.124]

При взаимодействии белка с адсорбентом редко возникает какое-то одно соединение, подобное тому, которое образуется при связывании фермента с его субстратом. На носителе имеется множество центров связывания различной конфигурации для белков, которые сами могут иметь олигомерную четвертичную спруктуру и потому способны связываться с носителем в нескольких местах на его поверхности. На рис, 4.1 представлено плоскостное изображение того, каким образом молекулы белка могут распределяться в адсорбенте с беспорядочным расположением центров связывания. Белок может взаимодействовать с двумя, тремя или большим числом центров, что приводит к полидисперсности сил взаимодействия. Знаки + на рисунке означают, что это анионообменник. Однако на диаграмме можно представить и многие другие типы адсорбентов. Поэтому [c.93]

Хорошо известно, что ионы кальция поступают в цитоплазму в ответ на нервную стимуляцию и что именно они вызывают различные ответные реакции в организме, такие, например, как мышечное сокращение. Весьма вероятно, что в результате присоединения ионов Са- к специфическим центрам связывания (как это имеет место, например, в каль-ций-связывающем белке карпа) в молекуле происходят конформационные изменения, инициирующие биологические ответные реакции. Кальций-связывающий белок содержит интересную систему внутренних полярных групп, связанных между собой специфическим образом с помощью водородных связей (рис. 4-5, ). Присоединение ионов кальция может вызывать перестройку этих внутренних связей (гл. 2, разд. Б.7) и изменять тем самым характер взаимодействия этого белка (функция которого точно не известна) с другим белком (ср., например, с действием тропонина С, разд. Е.1). В других кальций-связывающих центрах в белках содержатся остатки у-карбоксиглутаминовой кислоты, способной образовывать хелатные комплексы (дополнение 10-Г). [c.270]

Значительная информация об аминокислотных остатках, ответственных за связывание антигена, была получена методом афинной модификации [19]. Этот метод опирается на те же принципы, что и в случае фёрментов (см. разд. 23.3.10). Соединение, близкое по структуре антигену и несущее реакционноспособиую функциональную группу, может в принципе образовывать ковалентную связь с боковым радикалом аминокислоты, принадлежащей центру связывания. До сих пор этот метод не применялся в случае, если антиген представляет собой полисахарид или белок. При этом необходимо знание связывающейся на антителе части антигена, а также специфическое введение в этот участок реакционноспособной группировки. Вследствие этих затруднений современные исследования сконцентрировались на идентификации [c.565]

Этот первый рецептор нейромедиатора, выделенный из центральной нервной системы, имеет следующие биохимические характеристики он является гликапротеином, состоящим из нескольких полипептидных цепей (по данным электрофореза в ДСН- полиакриламидН Ом геле М 48 000, 59 000 и 92 000) центр связывания стрихнина, по-видимому, локализован на самой короткой полипептидной цепи, и функции других цепей в настоящее время неизвестны рецепторный белок содержит единственный тип независимых связывающих участков для стрихнина. [c.295]

Ионы железа через каналы в белковой оболочке проникают в полость, образуя железное ядро в молекуле ферритина. Избыток железа в ретикулоэндотелиальных клетках печени и селезенки может депонироваться в гемосидерине, который в отличие от ферритина является водонерастворимым железосодержащим комплексом. Часть железа, необходимого для синтеза гема, компенсируется его поступлением с пищей. Перенос железа с током крови к местам депонирования и использования осуществляется водорастворимым белком плазмы крови трансферрином. Он имеет два центра связывания железа, которое в комплексе с белками находится в трехвалентном состоянии, однако при переходе железа от одного белка к другому его валентность каждый раз меняется дважды Fe +, Fe и опять Ре +. В окислительно-восстановительных превращениях железа принимают участие, по-видимому сами белки-переносчи-ки, а также медьсодержащий белок церулоплазмин, присутствующий в сыворотке крови (см. рис. 25.1). Полагают, что изменение валентности железа необходимо для его освобождения из соединения с одним белком и переноса на другой. [c.415]

Рис. 29-25. Схематическое изображение la -one-рона. Три структурных /ас-гена z, у и а расположены рядом. Перед ними находятся два регуляторных участка-р (промотор) и о (оператор). Рисунок дан не в масштабе участки р и о очень малы по сравнению с генами. Регуляторный ген i кодирует белок-репрессор. Этот белок имеет два центра связывания один для оператора, другой для индуктора. Активная форма белка-репрессора может присоединяться к оператору, препятствуя тем самым связыванию РНК-полимеразы и последующей транскрипции структурных генов z, у и а. В этих условиях Р-галактозидаза и два других белка клетками не синтезируются. Однако, если в среде вместо глюкозы присутствует лактоза, индуктор соединяется с репрессором, переводя его в неактивное состояние, в котором тот не способен взаимодействовать с оператором. В этом случае РНК-полимераза может связаться с промотором, пройти через зону оператора и начать транскрибировать три структурных гена с образованием полигенной мРНК, которая кодирует синтез трех ia -белков в рибосомах. Более детально функция промотора рассмотрена на рис. 29-27. Лактоза сама по себе не служит индуктором ас-оперона эту функцию выполняет ее изомер аллолактоза, образующаяся из лактозы.

Ренгеноструктурное определение трехмерной структуры одного из альбуминов карпа было выполнено при разрешении 200 пм [287, 288]. Белок представляет собой единственную полипептид-ную цепь, содержащую 108 аминокислот, и состоит из четырех основных а-спиральных участков. Они ограничены остатками 40—51, 60—70, 79—88 и 99—107. Из первоначальных данных рентгеноструктурного анализа [287] сферическая область высокой электронной плотности с центром, находящимся на расстоянии около 250 пм от атомов кислорода карбоксильных групп аспар-тата-94, аспартата-90, аспартата-92и глутамата-101 и карбонильной группы лизина-96, была интерпретирована как связанный ион Са(11). Более поздние исследования [288, 289] показали, что второй центр связывания локализован между карбоксильными группами аспартата-51, аспартата-53, глутамата-62 и карбонильными группами серина-55 и фенилаланина-57. Ко времени написания данного обзора второй центр связывания не был охарактеризован достаточно подробно и поэтому здесь не обсуждается. [c.113]

Обратим внимание на то, что в уравнениях (12.3) — (12.6) ряд членов содержит коэффициент 2. Это связано с тем, что белок О имеет два центра связывания и, следовательно, концентрация центров, по которым может идти процесс комплексообразования в свободном белке, вдвое больше самой концентрации белка. То же самое можно отнести и к комплексу Вг, только в этом случае концентрация связанного лиганда вдвое выще концентрации самого комплекса Вг. При этом заметим, что кинетические константы и к-2 относятся к ассоциации лиганда с одним центром связывания или к диссоциации одного связанного с лигандом центра ком-плексообразованяя. Понятно, что в этом случае вероятность связывания первой молекулы лиганда с каким-либо из двух центров связывания или диссоциации одной молекулы из двух связанных молекул лигандов вдвое выше,-что и задается соответствующим коэффициентом 2. Иногда этот коэффициент включают соответственно, в константы к и А г. [c.301]

Ферментный белок, во всяком случае активный, помимо того что он связан с коферментом, способен специфически связываться также с субстратом А и с конечным продуктом цепи синтеза. Центры для связывания этих двух соединений не идентичны конечный продукт не может просто стать на место субстрата, вытеснить его с поверхности фермента, поскольку эти центры стерически (нространственно) различны. Соединившись с конечным продуктом, фермент утрачивает способность преобразовывать субстрат А и превращать его в продукт В. Из-за наличия двух стерически различных (и притом строго специфичных) центров связывания подобные белки называют аллостерическими от греческого аллос — иной) (рис. 127). [c.278]

Не решены также другие аспекты взаимодействия металлов с миотлобином. Среди них следует назвать взаимозависимость между очевидным максимальным числом центров связывания при нейтральных значениях pH (приблизительно 7 как для меди, так и для цинка) и присутствием 12 гистидиновых остатков в белке. Таким образом, некоторые имидазольные группы, по-видимому, недоступны для реакции с ионом металла, несмотря на то, что белок денатурируется, или по крайней мере они очень мало реак- [c.291]

Участие а-ЫНг-групп в связывании Си(II) было продемонстрировано следующими фактами дезаминирование а-МНо-групп приводит к исчезновению самого сильного центра связывания Си (II) при pH 7 и к спектральным изменениям к комплексе Си (II) —белок, которые свидетельствуют об исчезновении центра, содержащего а-ЫНг-группу и атомы азота пептидных связей [52]. Однако при pH 5,5 дезаминирование приводит только к незначительным изменениям в связывании Си (II) [52], в то время как взаимодействие РНазы с 2 -ЦМФ (который присоединяется к активному центру), по-видимому, блокирует связывание с наиболее сильным центром [53]. На основании того, что карбоксиметилирование гистидина также влияет на сильный центр связывания Си(II) при pH 5,1 [50], можно предположить, что при pH 5,5 наиболее сильным центром связывания Си (II) может быть Н з-12. [c.297]

Уникальность белков состоит в том, что они могут менять свою конформацию, делая поверхность комплементарной лиганду, например активный центр фермента — субстрат (по Кошланду). Различные лиганды связываются с белковыми молекулами по центрам связывания. Очевидно, что эти центры должны быть комплементарны функциональным группам лиганда. Связи между лигандом и центром связывания белка нековалентные (водородные, ионные, гидрофобные), поэтому такое связывание обратимо. Мономерные белки связываются с лигандом по гиперболической зависимости мультимерные — по сигмоидной зависимости из-за кооперативного эффекта. Связывание белка с лигандом зависит от числа мест (центров) связывания и количества молекул лиганда. Если оно превышает число центров связывания на белке, дальнейшего связывания не происходит (белок насыщен лигандом). Специфическое взаимо-ыдействие за счет комплементарных поверхностей объясняет большинство функций белков (фермент — субстрат гормон — рецептор антиген — антитело и т.д.) [c.48]

Что касается механизма действия эстрогенов, то известно, что радиоактивный эстрадиол, вводимый кастрированным крысам, накапливается преимущественно в некоторых тканях, таких, как матка, влагалище, передняя доля гипофиза и карцинома молочной железы. Было постулировано существование специфического места связывания эстрогенов в частности, предполагалось, что таким эстрогенсвязывающим центром служит белок в хроматине клеточных ядер этих тканей. Вскоре после инъекции эстрогенов отмечается усиление митотической активности, увеличение объема эндоплазматической [c.137]

Изучение транскрипции генов la in vitro с использованием /ас-оперона, встроенного в ДНК трансдуцирующего фага X, очищенной РНК-полимеразы и очищенного САР-белка, показало, что САР-белок стимулирует транскрипцию только в виде комплекса с сАМР. Участок связывания комплекса САР-сАМР примыкает к промотору /ас, о чем свидетельствует отсутствие влияния сАМР на транскрипцию мутантного ас-оперона, содержащего делецию Ы на участке от гена I до промотора, которая в то же время не сказывается на связывании с промотором РНК-полимеразы. Участок связывания САР-белка содержит последовательность, характеризующуюся симметрией второго порядка. Точечные мутации в этой последовательности подавляют способность комплекса САР—сАМР активировать промотор (рис. 15.9). САР-белок представляет собой димер и состоит из двух идентичных субъединиц, содержащих по 209 аминокислотных остатков. Считают, что активация РНК-полимеразы происходит в результате кооперативного связывания двух димеров САР—сАМР с инвертированными участками последовательности в вышеупомянутой области симметрии. В то же время некоторые другие опероны содержат лишь один центр связывания САР-бел- [c.182]

N-концевой (остатки 1-92), взаимодействующий с ДНК, и С-концевой домен (остатки 132-236), ответственный за контакт с С-концевым доменом второй субъединицы белка. Участок цепи с 93 по 131 остаток образует перемычку между двумя функциональными доменами, на которой расположен участок атаки протеиназы Re A. В активной форме белок с1 представляет собой димер, структура которого поддерживается нековалентными взаимодействиями между С-концевыми доменами двух субъединиц. Оба N-концевых домена связываются кооперативно с палиндромными последовательностями каждого из трех участков 0 7, 0 2 и О З. При индукции протеиназа Re A расщепляет полипептидную цепь на участке между доменами. В результате этого нарушается кооперативность связывания, что проявляется в значительном снижении сродства индивидуальных N-концевых доменов к центрам связывания в операторной области. [c.189]

Оц1, не проявляя кооперативности в связывании димеров с соседними центрами связывания (см. табл. 15.3). Это позволяет считать, что в физиологических условиях in vivo белок Сго связывается только с ОцЗ, блокируя транскрипцию с Рим, но не препятствуя инициации транскрипции с промотора Рц. Таким образом, альтернативная транскрипция с промоторов Рц или Ркм контролируется относительным содержанием белков Сго и с1 и особенностями их специфического взаимодействия с центрами связывания в области Оц. [c.193]

Рис. 3-37. Структура гликолитического фермента глицеральдегид-3-фосфат- дегидрогеназы Белок состоит из двух доменов (выделены разным цветом) Участки а-спирали представлены в виде цилиндров, а Р-слоев- стрелками. Реакция, катализируемая этим ферментом, подробно приведена на рис. 2-21. Заметим, что три центра связывания субстратов расположены в зоне соприкосновения двух доменов. (С любезного разрешения Alan. J.

В современной литературе вопросам функционирования олигомерных ферментов уделяется большое внимание. Уже в работах Кошланда, на основе концепции конформационной подвижности белков [53], развитой в принцип индуцированного соответствия , предложена модель работы олигомерных ферментов [104]. При этом используется идея о глобальной передаче конформационных изменений путем межсубъединичных взаимодействий. Модель Кошланда и др. основана на следующих постулатах в отсутствие лиганда белок существует в одной конформации лиганд, связываясь с субъединицей белка, вызывает в ней конформационное изменение, которое может передаваться на соседнюю субъединицу. Для описания связывания необходимо вводить столько констант, сколько существует центров связывания. В некоторых случаях это усложняет интерпретацию наблюдаемых экспериментальных данных. Однако, в принципе, аксиоматика этой модели такова, что кинетика практически любых олигомерных ферментов, для которых справедливо допущение о квазиравновесном связывании субстрата , может быть описана на ее основе. В зависимости от количества субъединиц и схемы взаимодействия между ними, модель допускает спектр состояний как лишенных симметрии, так и имеющих симметрию более низкого порядка по сравнению с максимальной, наблюдаемой у свободного фермента. [c.105]

Получение тяжелоатомных производных. Вообще говоря нельзя исключить, что введение в растворе в белковую молекулу тяжелого атома не повлияет на ее кристаллическую структуру и модифицированный белок будет кристаллизоваться так же, как и нативный. Однако в большинстве случаев производные, содержащие тяжелые атомы, получают при выдерживании кристаллов белка в растворах солей подходящих металлов. Это вызвано тем, что для структурного исследовагшя необходимо, чтобы кристаллы нативного и модифицированного белка имели абсолютно одинаковую молекулярную упаковку и отличались только наличием нескольких атомов тяжелого металла в расчете на одну белковую молекулу. Поэтому целесообразно попытаться модифицировать белковые молекулы, исходно упакованные требуемым образом. Не исключаю, однако, что молекулы в кристалле будут упакованы так, что соответствующие центры связывания окажутся недоступными. [c.540]

К таким белкам относятся НАД-зависимые дегидрогеназы. Было показано, что они состоят из двух функциональных и структурных частей — доменов. Один домен выполняет функцию связывания коэнзима (НАД), а второй несет каталитический центр связывания субстрата, а также центры взаимодействия субъединиц. Третичная структура той части полипептидной цепи, которая выполняет функцию связывания динуклеотидного кофермента, в остальной части молекулы у разных дегидрогеназ совершенно различна. Сходство третичной структуры НАД-связывающего домена у четырех различных дегидрогеназ позволило предположить, что предковые гены современных дегидрогеназ возникли в результате слияния дупликатных копий гена, контролирующего белок, связывающий динуклеотид с другими генами. [c.492]

Определение гормонов методом конкурентного иммуноанализа. Сообщалось о применении конкурентного метода DELFIA для определения кортизола [31 ] и дигоксина [32]. В этом методе определяемое вещество и определенное количество конъюгата гаптен-белок, иммобилизованного на твердой фазе, конку1 1-руют за ограниченное число центров связывания антител, меченных Ей. На этом же принципе основаны разработанные нами методики анализа DELFIA для прямого (без экстракции) определе- [c.159]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология