Процессинг предшественников пептидных

Ограниченный протеолиз — это высокоспецифичный необратимый процесс, который может инициировать физиологическую функцию путем превращения белка-предшественника в его биологически активную форму [11]. В то же время ограниченный протеолиз может служить механизмом, обеспечивающим прекращение какой-либо биологической активности. Ограниченный протеолиз используется для регуляции широкого круга процессов у эукариот помимо переваривания белков, свертывания крови и защитной реакции организма с его помощью регулируется кровяное давление [60], процессинг ряда пептидных гормонов [61], оплодотворение [62] и синтез структур соединительной ткани [63]. [c.57]

Секретируемые белки экзоферменты) синтезируются в виде более длинных предшественников, которые подвергаются процессингу, как правило, на этапе транслокации через мембрану. Они содержат на NH2-кoнцe так называемый сигнальный пептид из 15—30 аминокислот (преимушественно гидрофобных), которые удаляются специальной сигнальной пептидазой, локализованной в мембране. Транслокация белка через мембрану обычно протекает одновременно с трансляцией котрансляционная транслокация), хотя известны случаи посттрансляционной транслокации (рис. 42). После образования сигнального пептида трансляция временно прекрашается в результате присоединения к рибосоме нук-леопротеидного ингибитора (1) (еще один способ регуляции трансляции на стадии элонгации ) и полисомный комплекс перемещается к мембране, где локализован аппарат секреции, включающий рецепторы рибосомы и сигнального пептида. Происходит формирование трансмембранной поры (2). Сигнальный пептид закрепляется на своем рецепторе, и трансляция возобновляется, причем растущая пептидная цепь проталкивается через мембрану (3). Сигнальный пептид отщепляется сигнальной пептидазой, и зрелая молекула фермента отделяется от рибосомы (4). После заверщения трансляции рибосомный комплекс покидает мембрану и диссоциирует на субчастицы для подготовки нового цикла трансляции (5). [c.109]

Гены различных полипептидных межклеточных медиаторов обычно кодируют белки длиной несколько сотен аминокислот, а пептидные медиаторы образуются из них в результате посттрансляцион-ного процессинга. Они могут состоять всего из пяти аминокисло , как, например, два энкефалина, которые действуют на клетки мозга аналогично природным опиатам и регулируют перистальтику кишечника (табл. 1V.3). Обычно продукт трансляции генов всех белков, предназначенных для секреции, содержит N-концевой сигнальный пептид, который в процессе прохождения полипептида в эндоплазматический ретикулум отщепляется (рис. IV. 10). Как правило, остающаяся часть полипептида гликозили-рована. Затем в результате протеолитического расщепления в специфических сайтах из длинного предшественника образуется один или несколько активных пептидных медиаторов. Например, белок из 263 аминокислот, называемый пре-про-энкефалин А, кодируется у млекопитающих единственным геном, и из него образуются шесть молекул те1-энкефа-лина и одна-1еи-энкефалина. [c.357]

Исходно цель опытов с использованием рекомбинантных ДНК состояла в получении важных с медицинской и экономической точек зрения белков, например вакцин и межклеточных пептидных посредников (инсулина, гормона роста и оксигоцина). Идея заключалась в клонировании гена, кодирующего данный полипептид, встраивании его в плазмиду, которая реплицируется в Е. соИ таким образом, чтобы промотор Е. соИ регулировал транскрипцию, а затем в синтезе на рибосомах Е. соИ больших количеств нужного белка. Почему эта довольно прямолинейная схема оказалась сложнее, чем вначале предполагалось (разд. 7.8) Во-первых, в большинстве эукариотических генов имеются интроны, а в генах Е. соИ их нет у бактерий отсутствует механизм сплайсинга, и поэтому невозможно получить соответствующую данному эукариотическому гену мРНК. Во-вторых, из первичных продуктов трансляции многих эукариотических генов, в частности из предшественников полипептидных гормонов, может образоваться активный генный продукт лишь в результате специфического посттрансляционного процессинга, который в клетках Е. соИ не осуществляется. Наконец, успешному получению больших количеств многих эукариотических белков мешает их токсичность для бактериальных клеток, деградация бактериальными протеазами и нерастворимость в цитоплазме бактериальной клетки. [c.359]

Белково-пептидные гормоны, как правило, образуются путем процессинга белковых предшественников. Та киё белки-предшественники называют прогррмонами. Во многих случаях синтезируются препрогормоны, из которых образуются сначала прогормоны, а затем гормоны. [c.74]

Многие полипептиды и белки синтезируются в виде цепей, имеющих большее число аминокислотных остатков, чем конечные функционально-активные структуры, присутствующие в клетке или секретируемые в кровь и другие жидкости организма. Так называемый процессинг этого предшественника с образованием более короткого белка осуществляется с участием ряда протеолитических ферментов. Здесь будет приведено лишь несколько примеров таких превращений, более подробная информация представлена в последующих главах. Один из примеров зимогенов (неактивных предшественников протеолитических ферментов) —трипсиноген, который при гидролизе одной пептидной связи превращается в активный фермент — трипсин (гл. 8). Фибриноген представляет собой растворимый белок плазмы крови, превращающийся в результате протеолиза в нерастворимый фибрин кровяных сгустков, предохраняющих организм от больших потерь крови при поражении кровеносных сосудов (гл. 29). Проинсулин, состоящий из одной полипептидной цепи с внутримолекулярными дисульфидными мостиками, в результате протеолиза дает активный инсулин, состоящий из двух пептидных цепей и образующийся за счет выщеплепия внутреннего пептидного сегмента из полипептидной цепи предшественника (гл. 46). Наконец, состоящий из трех цепей нерастворимый фибриллярный белок, коллаген, образуется в результате протеолитического расщепления предшественников, имеющих более длинные аминокислотные последовательности (с дополнительными пептидными сегментами в NH2- и СООН-концевых частях), чем цепи коллагена (гл. 38). Эти примеры иллюстрируют также возможные пути участия протеаз в контроле биологических процессов. [c.200]