Домены в структуре белков

Пространственную структуру белка можно проиллюстрировать несколькими способами. Рассмотрим, например, необычно маленький белок - основной ингибитор трипсина поджелудочной железы, который содержит 58 аминокислотных остатков, упакованных в один домен Этот белок можно представить в виде стереопары, показывающей все его неводородные атомы (рис. 3-31, А), или в виде тщательно выполненной трехмерной модели, где опущены многие детали (рис. 3-31, Б). Белок можно изобразить и более схематично, без боковых групп и атомов, чтобы сфокусировать внимание на последовательности основной полипептидной цепи (рис. 3-31, В, Г и Д). Такие схематические представления очень важны для выявления структуры белков, которые обычно крупнее, чем основной ингибитор трипсина, так как они дают возможность проследить за нерегулярным расположением полипептидной цепи внутри каждого домена (рис. 3-32). [c.143]

Можно указать районы вторичной структуры 16S РНК, узнаваемые независимо связывающимися белками. Белок S8 узнает, связывает и защищает от нуклеаз длинную составную спираль 25—26 в домене II (см. рис. 42). Белок S15 занимает непосредственно соседнюю, по направлению к З -концу РНК, длинную составную спираль 28—29—30. Белок S4 узнает и связывает шпильку, включающую спирали 20 [c.100]

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]

Продукт гена его, сго-белок, состоящий из 66 аминокислот, обладает однодоменной структурой, но также связывается более прочно с оператором в димерной форме (рис. 47.7, Г). Очевидно, что единственный домен сго-белка отвечает как за связывание с ДНК, так и за димеризацию. [c.115]

Контакты часто представлены -складчатыми листами. В кон-канавалине А один (I—IV) из трех тппов контактов также намного слабее, чем два других. Особенно прочен контакт I—II, включающий 14 водородных связей. В этом случае широкая (шестицепочечная) (3-структура пересекает ось второго порядка, так что образуется регулярная (3-структура из 12 цепей. Две цепи, связанные пересекающими ось второго порядка водородными связями, антипа-раллельны, таким образом, эта ось перпендикулярна плоскости листа. Подобные продолжения (3-структур на поверхности раздела белок — белок обычны для агрегатов субъединиц и структурных доменов. [c.122]

Белок-дисульфидная изомераза клеток млекопитающих проявляет активность в форме димера идентичных субъединиц молекулярной массы около 57 кДа [180]. Пространственная структура отдельной молекулы состоит из двух доменов, каждый из которых обнаруживает близкую гомологию с тиоредоксином [187], — небольшим белком с молекулярной массой 12 кДа, присутствующим во всех живых [c.413]

Белок TF И А был первым эукариотическим регуляторным олипептидом транскрипции с известной аминокислотной последо-ательностью, для которого удалось построит доменную структур-ую модель. В этом белке выявлены 9 повторяющихся, но отличающихся друг от друга доменов — пальцев , каждый из которых включает около 30 аминокислот. Домены содержат инвариантные-участки, включающие два цистеиновых и два гистидиновых остатка, связанных с ионом цинка (рис. 115). Концы разных пальцев -(петли) несут варьирующие аминокислотные остатки, среди которых встречаются положительно заряженные, которые, по-видимому,, способны легко взаимодействовать с ДНК- Как оказалось, подобная структура регуляторного белка закодирована в ряде других генов, кодирующих регуляторные белки эукариот. Так, ген Kruppel (калека), контролирующий развитие дрозофилы, кодирует белок, содержащий четыре подобных домена. Такие домены обнаружены и в белках — рецепторах гормонов. Предполагается, что выступающие связывающиеся с ДНК разные пальцы, соединенные друг с другом гибкими мостиками, осуществляют сразу несколько контактов с ДНК. Такая модель строения TF HI А позволяет предполо- [c.211]

Белковая цепь может иметь громадное число конформащ1Й. Нахождение уникальной конформации, отвечающей абсолютному минимуму свободной энергии, путем перебора всех возможных конформаций невозможно. Эта задача, по-видимому, обходится и природой, так как такой перебор потребовал бы очень большого времени, а самосборка белковой глобулы происходит за время порядка 1 с. Основная идея современных работ, посвященных предсказанию структуры глобулы, исходя из знания первичной структуры цепи, состоит в том, что нативная глобула есть конечный результат самосборки, не обязательно отвечающий абсолютному минимуму свободной энергии. При нахождении нативной глобулы надо исходить из определенной иерархии структур. Белок может быть разделен на спиральные или вытянутые структурные сегменты, соединенные разнообразными изгибами или петлями. Два или три соседних по цепи структурных сегмента образуют элементарные комплексы шпильки из антипараллельных а-спиралей, антипараллельные -шпильки и параллельные р-шпильки, прикрытые а-спиралью. Далее возникает домен, т. е. компактная структура, построенная из нескольких соседних элементарных комплексов и структурных сегментов. Глобулы малых белков состоят из одного домена, больших — из нескольких. Эта иерархия структур показана схематически на рис. 4.14. Таким образом, предполагается блочный механизм сворачивания белка — более простые структуры нижнего иерархического уровня служат блоками для формирования высших структур (Пти-цын). [c.109]

Если белок содержит ряд структурно сходных повторяющихся доменов, то наблюдается строгое соответствие отдельных экзонов доменам или субдоменам белковой молекулы. Гены, относящиеся к так называемому сверхсемейству генов иммуноглобулинов , содержат разное число экзонов, кодирующих домены полипептидной цепи, каждый из которых включает около ПО а. о. Гомология между отдельными доменами этих белков, выполняющих разные функции в организме, наблюдается на уровне первичной, вторичной и третичной структуры. Гены этого семейства могут содержать один экзон (ген р2-микроглобулина), два или четыре (гены секретируемых антител В-клеток) и, наконец, пять экзонов (ген гликопротеина плазмы человека). р-Кристаллины мыши содержат четыре белковых домена, каждый из которых включает определенный структурный мотив полипептидной цепв , "щ х [c.192]

Анализ известных белковых структур дает ценные сведения для понимания.механизма свертывания и стабильности белков. В структурах этих белков обнаруживаются шесть уровеней организации. На первом уровне находится аминокислотная последовательность, которая целиком определяет окончательную структуру белка. В структурах белков можно выделить несколько типов упорядоченности формы основной цепи. Это так называемые вторичные структуры, которые составляют второй уровень. Две из таких регулярных структур (а-спираль и 3-складчатый лист) были предсказаны на основе ковалентного строения основной цепи как наиболее простые. Следующие два уровня, сверхвторичные структуры и структурные домены, гораздо более сложны и пока не предсказуемы. На этих уровнях также проявляются вполне определенные закономерности, например такие, как корреляция между близкими по цепи остатками. Эти закономерности не выражаются в каких-либо определенных структурах, а носят весьма общий характер. На двух самых высоких уровнях организации, занимаемых глобулярными белками и агрегатами, сейчас уже делаются попытки некоторых структурных предсказаний. Возможность таких предсказаний основана на том, что нижние структуры, домены для глобулярных белков и глобулярные белки для агрегатов предполагаются внутренне стабильными (в некоторых случаях это подтверждено экспериментом). Характер агрегатов можно предсказать с помощью анализа контактной поверхности глобулярных белков. Это же относится и к предсказаниям строения глобулярных белков по их доменам. Кроме того, свойства поверхности, как это следует из изучения поверхностей раздела белок — белок, имеют важное значение для белкового узнавания. В главе обсуждены некоторые законо- [c.127]

Кажущаяся плотность белков в воде выше, чем их сухая плотность в органических растворителях. Это возрастание плотности вызывается электрострикцией связанной воды. Молекулы воды связываются на поверхности глобулы, а также внутри нее — между доменами химотрипс на, например, или между субъединицами белка, обладающего четвертичной структурой. Количество связанной воды, в которую не могут проникать электролиты, составляет около 0,3 г на 1 г белка, т. е. примерно 100 молекул НгО на белок с м. м. 6000. Непроникновение электролитов в свя-ванную воду определяется электростатическими эффектами. Рассмотрим заряд е, погруженный в растворитель с высокой диэлект- [c.116]

После идентификации токсинового гена В. thuringiensis бьша определена первичная структура кодируемого им белка. Сравнение аминокислотных последовательностей разных белковых токсинов показало, что белки некоторых штаммов имеют одинаковый домен, ответственный за токсичность. Кроме того, был субклонирован сегмент полной кодирующей последовательности, с которого синтезировался укороченный белок, в полной мере сохранивший свою токсичность. Таким образом, при последующих генноинженерных манипуляциях могут использоваться интактный ген токсина, его фрагмент или химически синтезированный олигонуклеотид. [c.336]

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.

Продукт гена репрессора, белок-репрессор, состоящий из 236 аминокислот, организован в двухдоменную структуру, в которой N-концевой домен связывается с ДНК операторного участка, а С-концевой домен отвечает за связывание с другой молекулой репрессора с образованием димера. Димерный репрессор связывается с ДНК оператора более прочно, чем мономер (рис. 41.7, А—В). [c.115]

Структура внеклеточного фрагмента корецептора D8 Т-лимфо-цитов. Белок D8 обнаружен на поверхности Т-клеток в виде двух форм дисульфидсвязанных гомодимера аг и гетеродимера ар [266]. Обе формы имеют N-концевые внеклеточные домены, которые по аминокислотным последовательностям и структурным особенностям подобны вариабельным доменам иммуноглобулина Ig-V [291, 292]. Схематически гомодимер аг DS представлен на рис. 1.10 [293]. Внеклеточная область DS включает 162 остатка, из которых 114 образуют N-концевой иммуноглобулиновый домен, соединенный с трансмемб- [c.70]

Используя приведенные выше данные, можно провести сравнение пространственных структур ряда функционально неродственных белков, таких, как, например, Ка , К+-АТРаза почек, белок быстрых натриевых каналов и аденилатциклаза мозга. Их объединяет то, что все они относятся к интегральным мембранным белкам и выполняемые ими функции имеют трансмембранный характер перенос веществ или передача химических сигналов. По-видимому, благодаря этому их пространственная организация имеет ряд общих особенностей. Все они содержат в своем составе гидрофобный сегмент, локализованный в средней части молекулы. Значительные части полипептидной цепи экспонированы на обеих мембранных поверхностях. Причем в некоторых случаях, таких, как, например, аденилатциклаза, одна полипептидная цепь образует три последовательно расположенных домена надмембранный, мембранный и внутриклеточный. В других, — например, Ка" , К -АТРаза, внутриклеточный домен образован а-субъе-диницей, тогда как Р-субъединица экспонирована практически целиком на внешней мембранной поверхности. Аналогичные особенности строения прослеживаются также и для других белков, функции которых имеют трансмембранный характер (ацетилхолиновый рецептор, цитохром-с-оксидаза или цитохром-редуктаза). [c.214]

Ингибиторы сериновых протеаз весьма широкого спектра действия - овомуко-иды из яиц кур, индейки, а также улитки [2714,2778-2780]. Овомукоид японс кой улитки - трехдоменный белок (186 остатков), один из доменов которого (III домен - 56 остатков), будучи выделен, подавляет активность сериновых протеиназ животных и микроорганизмов. Известна его пространственная структура [2778]. [c.257]

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]

Знание системы дисульфидных связей в белке иногда бывает полезным при определении его трехмерной структуры. Если белок состоит из нескольких цепей, то могут существовать как внутри-, так и межцепочечные дисульфидные связи и ковалентная структура обычно имеет довольно сложную топологию. В качестве примера на рис. 2.10 приведено схематическое изображение структуры иммуноглобулина С(1 С). Можно видеть 4 пептидные цепи и в общей сложности 15 дисульфидных связей — 4 межцепочечные, а остальные внутрицепочечные. Топологическая модель, показанная на этом рисунке, позволяет прийти к интересному предположению, что данный белок состоит из областей, каждая из которых независимо скрепляется своими дисульфидами. Чем больше появляется точных структурных данных об иммуноглобине С, тем яснее становится, что белок представляет собой совокупность отдельных доменов. [c.66]

РИС. 2.10. Модель дисульфидных связей в иммуноглобулине С. Индексы L и Я относятся к легким и тяжелым цепям соответственно, буквы С и У обозначают области, аминокислотная последовательность которых сохраняется или, наоборот, значительно меняется у различных видов IgG. Каждая выделенная область последовательностн сворачивается в домен с независимой третичной структурой, и, таким образом, результирующая структура напоминает белок, состоящий из 12 субъединиц, хотя он представляет собой одну ковалентную единицу (рис. Ирвинга Гейса). [c.67]

Наличие доменов может отражать ход образования третичной структуры из развернутой пептидной цепи. Быстрее всего собираются в свернутую или упорядоченную структуру участки протяженной полипептидной цепн, расположенные по соседству в ее первичной структуре, так как они с большей вероятностью могут оказаться сближенными в пространстве при произвольной конформации белка. В гл. 21 мы обсудим количественные данные о динамике процесса свертывания белков. Здесь мы хотим только отметить, что если структура белка делится на домены, то последние представляют собой важные промежуточные состояния в процессе снертывания. Возможно также, что белок претерпевает конформационные изменения, прн которых внутренняя структура доменов остается неизменной, а нх относительное расположение заметно изменяется. Таким образом.бе-лок, состоящий из доменов, будет скорее иметь гибкую структуру, чем белок, в котором различные участки скрепляются между собой перекрещивающимися полипептидными цепями. (В качестве примера можно привести структуру иммуноглобулина С, изображенную на рис. 1.9 и 2.10). [c.106]

Смотреть страницы где упоминается термин Домены в структуре белков: [c.280] [c.217] [c.254] [c.161] [c.63] [c.217] [c.63] [c.104] [c.145] [c.116] [c.172] [c.62] [c.65] [c.75] [c.311] [c.322] [c.116] [c.172] [c.82] [c.126] [c.208] [c.104] [c.312]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология