Последовательности аминокислотные сигнальные

Многие белки содержат на своем N-конце специфические полипептидные лидеры , которые вьшолняют роль сигналов, направляющих эти белки к их рабочему месту. Эти сигнальные последовательности уместно сравнить с почтовым индексом на письме. Белки, синтезируемые рибосомами шероховатого эндоплазматического ретикулума в клетках поджелудочной железы и экспортируемые из этих клеток, например трипсиноген и прокарбоксипептидаза (разд. 24.1,6), имеют на N-концах полипептидные лидирующие последовательности. Эти сигнальные последовательности состоят из 15-30 аминокислотных остатков, многие из которых содержат гидрофобные R-группы (рис. 29-20), В процессе синтеза любого белка, в том числе предназначенного на экспорт , сигнальные лидеры, будучи расположены на N-конце, образуются первыми. Такие лидеры узнаются особыми рецепторными участками на внешней поверхности эндоплазматического ретикулума, причем это происходит даже раньше, чем рибосома полностью завершит синтез белка. Гидрофобная жирорастворимая часть лидирующей последовательности прони- [c.945]

Аминокислотной последовательности интерферона предшествует типичная для секреторных белков сигнальная последовательность, селективно отщепляемая во время или сразу после прохождения мембраны. Первичная структура сигнального пептида следующая [c.431]

Таким образом, последовательность событий может быть представлена следующим образом (рис. 129). Синтез белка, предназначенного для секреции или для трансмембранной установки, начинается на сво-свободных рибосомах. В процессе наращивания первых 30-40 аминокислотных остатков пептид еще не высовывается из рибосом. Далее, в случае секретируемых или трансмембранных белков, из рибосомы начинает показываться гидрофобная сигнальная последовательность. Когда сигнальная последовательность, торчащая из рибосомы, достигает длины 15—30 аминокислотных остатков, т. е. когда растущий пептид в целом достигает длины около [c.284]

Прокариоты обычно содержат только одну копию ДНК на клетку, и почти во всех случаях в каждой молекуле ДНК присутствует лишь одна копия любого гена. Кроме регуляторных и сигнальных последовательностей в прокариотической ДНК встречается довольно мало молчащих, т.е. нетранслируемых, участков. Более того, между каждым геном и аминокислотной последовательностью (или последовательностью РНК), которую этот ген кодирует, существует строгая коллинеарность (рис. 27-27). [c.882]

Сигнальная последовательность. 5 -лидерная аминокислотная последовательность полипептида, сигнализирующая о месте назначения новосинтезированного белка с ее помощью белок проходит сквозь определенную мембрану. [c.1018]

Митохондриальные сигнальные пептиды представляют собой амфипатические аминокислотные последовательности [21] [c.29]

Анализ аминокислотных последовательностей имеет целью рационализацию огромного объема уже имеющихся данных о первичной структуре полипептидов. Основной метод этого анализа — установление элементов сходства в структурах разных белков. Сопоставление консервативных участков цепи с функциональными характеристиками молекулы позволяет объединить многие белки в одну группу. Например, рецепторы, связанные с О-белками (мускариновые, опиоидные, адренорецепторы и др.), образуют семейство с определенными сигнальными и фармакологическими свойствами. [c.75]

Обычно транспорт белков через клеточную мембрану обеспечивают N-концевые аминокислотные последовательности, называемые сигнальными пептидами (сигнальными последовательностями, лидерными пептидами). Иногда удается сделать белок секретируемым, присоединив к кодирующему его гену нуклеотидную последовательность, ответственную за синтез сигнального пептида. Однако простое наличие сигнального пептида не обеспечивает эффективной секреции. Кроме того, Е. соН и другие грамотрицательные микроорганизмы обычно не могут секретировать белки в окружающую среду из-за наличия наружной мембраны. Есть по крайней мере два способа решения этой проблемы. Первый - использование грамположитель-ных про- или эукариот, лишенных наружной мембраны, второй - создание грамотрицательных бактерий, способных секретировать белки в среду, с помощью генной инженерии. [c.126]

Кроме секретируемых белков, растущие полипептидные цепи ряда встроенных в мембрану белков также характеризуются временной сигнальной N-концевой последовательностью. Одним из первых изученных примеров такого рода был гликопротеид вируса везикулярного стоматита, который вместе с хозяйской мембраной участвует в построении вирусной оболочки. Этот белок, как оказалось, синтезируется с N-концевой сигнальной последовательностью, очень похожей на таковую секретируемых пребелков сигнальная последовательность необходима для присоединения транслирующей рибосомы к мембране эндоплазматического ретикулума дальнейщий синтез белка идет, таким образом, на мембраносвязанных рибосомах в ходе элонгации N-концевая последовательность из 16 аминокислотных остатков отщепляется в мембране. Другими словами, все это не отличимо от ситуации в случае водорастворимых секретируемых белков. Однако, в отличие от секретируемых белков, здесь окончательный продукт после термина- [c.280]

Специфичность мембранного рецептора по отношению к клатриновому эндоцитозу определяется аминокислотной последовательностью в сигнальной части его цепи. Как правило, это 4—5 аминокислотных остатков с характерным алгоритмом последовательности. В частности, активированный рецептор эпидермального фактора роста (EGF) интернализу-ется в клетку путем эндоцитоза в клатриновых пузырьках. Для этого область связывания EOF имеет сигнальный пептид —F—Y—R—А—L—М—, содержащий характерный для эндоцитозных сигналов тирозиновый мотив —У—X—X—L—, где X может быть М, I или F. Предполагается, что специфичность связывания может меняться при замене четвертого и последующих гидрофобных остатков рецептора (Marks et al, 1997). [c.121]

Идею эпитопной библиотеки реализовали Дж. Скотт и Г. Смит в 1990 г. Они создали библиотеку фагов, у которых в ген III вслед за последовательностью, кодирующей сигнальный пептид рШ, в той же рамке трансляции были встроены сегменты ДНК, соответствующие всем возможным вариантам гексапептидов. Таким образом, индивидуальный фаг содержал в геноме одну из примерно 109 различных встроенных нуклеотидных последовательностей и представлял на вирионе соответствующий гексапептидный эпитоп в составе своих пяти молекул рШ. На N-конце зрелого белка рШ встроенный гексапептид был ограничен четырьмя аминокислотными остатками. [c.198]

Биосинтез вазопрессина идет через стадию образования белка-предшественника, состоящего из 166 аминокислотных остатков [620а]. В предшественнике после N-концевой сигнальной последовательности, состоящей из 19 аминокислотных остатков, следует последовательность [8-аргинин]вазопрессина. Затем следует остаток глицина, который при ферментативном отщеплении дает С-концевую амидную группу вазопрессина. Далее после пары основных аминокислот следует последовательность нейрофизина II, состоящего из 95 аминокислотных остатков, и затем после следующего остатка аргинина — 39-членный гликополипептид. [c.248]

Отщепление сигнальной последовательности у люминальной стороны мембраны, обращенной в межмембранный просвет эндоплазматического ретикулума, по-видимому, приводит к тому, что гидрофобность растущего пептида уменьшается, и его пребывание в липидном бислое становится менее выгодным, чем переход в водную фазу межмембранного просвета. Соответственно, в зависимости от аминокислотного состава и последовательности, в водную фазу будут вытолкнуты либо лишь его водорастворимая часть (скажем, N-концевая часть), как в случае многих трансмембранных белков, либо весь белок по завершении его синтеза, как в случае секретируемых белков. Естественно, переход в водную фазу должен сопровождаться перестройкой пространственной структуры, приобретающей глобулярную конформацию (гидрофобные остатки обращаются внутрь глобулы или глобулярного домена, в то время как гидрофильные экспонируются наружу). [c.285]

Удлиненные, так называемые сигнальные пептиды, содержащие около 15 преимущественно гидрофобных аминокислотных остатков, обнаружены в предшественниках некоторых легких цепей иммуноглобулина [134, 150, 151], в пропаратироидальном гормоне [152] и различных белках поджелудочной железы [153] (рис. 4.5). Поскольку сигнальный пептид появляется от рибосомы, можно предполагать, что он прикреплен к микросомной мембране это первый шаг в последовательности стадий, приводящих к переносу возникающей цепи через мембрану. В процессе или непосредственно после переноса сигнальная последовательность отделяется с помощью присоединенной к мембране протеазы. [c.77]

В процессе укладки синтезированной полипептидной цепи, получившем название фолдинга —формирование нативной пространственной структуры, в клетках происходит отбор из множества стерически возможных состояний одной-единственной стабильной и биологически активной конформации, определяемой, вероятнее всего, первичной структурой. Описан ряд наследственных заболеваний человека, развитие которых связывают с нарушением вследствие мутаций процесса фолдинга (пигментозы, фиброзы и др.). Поэтому в настоящее время пристальное внимание исследователей приковано к выяснению зависимости между аминокислотной последовательностью синтезированной в клетке полипептидной цепи (первичная структура) и формированием пространственной трехмерной структуры, обеспечивающей белковой молекуле ее нативные свойства. Имеется немало экспериментальных доказательств, что этот процесс не является автоматическим, как предполагалось ранее, и, вероятнее всего, регулируется и контролируется также внутриклеточными молекулярными механизмами, детали которых пока полностью не раскрыты. Из клеток выделено несколько классов белков, названных шаперонами, или белками теплового шока, которые располагаются между М-концевым сигнальным пептидом и матричным белком. Предполагается, что основными функциями шаперонов являются способность предотвращать образование из полипептидной цепи неспецифических (хаотичных) беспорядочных клубков, или агрегатов белков, и обеспечение доставки (транспорта) их к субклеточным мишеням, создавая условия для завершения свертывания белковой молекулы. Эти результаты наводят на мысль о возможности существования второй половины генетического кода , определяя тем самым повышенный интерес [c.67]

Согласно современным представлениям, биосинтез инсулина осуществляется в 3-клетках панкреатических островков из своего предшественника проинсулина, впервые выделенного Д. Стайнером в 1966 г. В настоящее время не только выяснена первичная структура проинсулина, но и осуществлен его химический сгштез (см. рис. 1.14). Проинсулин представлен одной полипептидной цепью, содержащей 84 аминокислотных остатка он лишен биологической, т.е. гормональной, активности. Местом синтеза проинсулина считается фракция микросом 3-клеток панкреатических островков превращение неактивного проинсулина в активный инсулин (наиболее существенная часть синтеза) происходит при перемещен проинсулина от рибосом к секреторным гранулам путем частичного протеолиза (отщепление с С-конца полипептидной цепи пептида, содержащего 33 аминокислотных остатка и получившего наименование соединяющего пептида, или С-пепти-да). Длина и первичная структура С-пептида подвержена большим изменениям у разных видов животных, чем последовательность цепей А и В инсулина. Установлено, что исходным предшественником инсулина является препроинсулин, содержащий, помимо проинсулина, его так называемую лидерную, или сигнальную, последовательность на N-конце, состоящую из 23 остатков аминокислот при образовании молекулы проинсулина этот сигнальный пептид отщепляется специальной пептидазой. Далее молекула проинсулина также подвергается частичному протеолизу, и под действием трипсиноподобной протеиназы отщепляются по две основные аминокислоты с N- и С-конца пептида С—соответственно дипептиды Apr—Apr и Лиз— —Apr (см. рис. 1.14). Однако природа ферментов и тонкие механизмы этого важного биологического процесса—образование активной молекулы инсулина окончательно не выяснены. [c.268]

Анализ сигнальных последовательностей этих и некоторых других секретируемых белков показал, что для них, как и предполагал Г. Блобел, характерно довольно высокое содержание гидрофобных аминокислотных остатков. [c.247]

I и И1 предсказана на основании нуклеотидной последовательности соответствующих структурных генов митохондриальной ДНК (Ф. Сейгер и др.). Молекула цитохромоксидазы содержит, по-видимому, по одной копии большинства субъединиц. Биосинтез трех больших субъединиц (I—111) происходит в митохондриях, остальные субъединицы синтезируиугся в цитоплазме в виде предшественников с N-концевыми сигнальными последовательностями (от 2 ООО до 6 ООО), необходимыми для транспорта через мембрану. Детали процесса самосборки активного комплекса из отдельных субъединиц пока не выяснены. Считается общепризнанным, что субъединицы 1 и II участвуют в связывании простетических групп (гемов и ионов меди) и образовании 4 окислительно-восстановительных центров. Точная локализация простетических групп в апобелках затруднена, так как они ие связаны ковалентно с аминокислотными остатками этих белков и легко теряются при выделении субъединиц. [c.617]

Проинсулин в свою очередь также образуется из своего предшественника, а именно из препроинсулина, который по сравнению с проинсулином содержит дополнительно 23 аминокислотных остатка на М-конце (рис. 25-17). При образовании проинсулина эта М-концевая последовательность отщепляется специальной пептидазой, Это генетически детерминированная лидерная, или сигнальная, последовательность, благодаря которой ново-синтезированный проинсулин попадает в предназначенное ему место в клетке, а именно в секреторные гранулы. Как мы увидим в гл. 29, такие сигнальные последовательности бключаются во многие белки во время их синтеза. [c.797]

Инсулин — гормон поджелудочной железы — снижает уровень глюкозы в крови. Инсулин синтезируется в р-клетках поджелудочной железы, образующих островки Лангерганса. Интересна методология биосинтеза инсулина в клетке. Первоначально синтезируется препроинсулин, затем отщепляется Л -концевая последовательность из 16 аминокислотных остатков, что приводит к образованию проинсулина. По-видимому, М-концевой гидрофобный участок является сигнальной последовательностью для прохождения в эндоплазматический ретикулум, где и происходит образование проинсулина. Далее проинсулин поступает в аппарат ГольДжи, где происходит протеолиз соединительного пептида и образуется инсулин (рис. 8). [c.115]

Была установлена структура гена р2-микроглобулина. Он состоит из четырех экзонов первый из них кодирует сигнальную последовательность, второй-основную функциональную часть белка (от 3-й до 95-й аминокислоты), третий кодирует последние четыре аминокислоты полипептидной цепи и некоторую часть нетранслируемого концевого участка, а оставшаяся часть этого участка детерминируется последним четвертным экзоном. Длина Р2-микроглобулина соизмерима с длиной иммуноглобулинового гена имеется также определенное сходство в аминокислотном составе этих белков и некоторая (хотя и ограниченная) гомология нуклеотидной последователь- [c.517]

В кодирующую последовательность можно вносить весьма существенные изменения, например, можно пришивать какую-нибудь ее часть к другому гену, что даст в результате новый гибридный ген, кодирующий комбинированный (составной) белок (fusion protein . Подобные белки часто используются для выявления функций различных доменов белковой молекулы. Известно, например, что большинство ядерных белков содержит особые короткие аминокислотные последовательности, которые распознаются как сигнал для немедленного импорта зтих белков в клеточное ядро. Присоединяя искусственно - методом слияния генов - к какому-нибудь цитоплазматическому белку различные части молекулы ядерных белков, можно идентифицировать эти сигнальные пептиды , ответственные за импорт в ядро. [c.337]

Чтобы выяснить пункт пазиачепия того или иного белка внутри клетки, необходимо определить тип его сигнального пептида (табл. 8-3). Белки, которые должны попасть в ЭР, обычно несут К-концевой сигнальный пептид. Его центральная часть образована 5-Ю гидрофобными аминокислотными остатками. Большинство этих белков направляется из ЭР в аппарат Г ольджи те же, которые имеют па С-копце специфическую последовательность из четырех аминокислот, остаются в качестве постоянных компопептов. Многие белки, предназначенные для митохондрий, имеют сигиальпые пептиды, в которых положительно заряженные аминокислотные остатки чередуются с гидрофобными. Среди белков, направляющихся в ядро, большинство имеет сигнальные пептиды, образованные кластером положительно заряженных аминокислотных остатков. Наконец, некоторым белкам цитозоля присущи сигнальные пептиды, с которыми ковалентно связывается жирная кис- [c.15]

Транспорт некоторых белков-предшественников в межмембранное пространство митохондрий начинается с их переноса в матрикс (рис. 8-29). Однако за N-концевым сигнальным пептидом, инициирующим этот перенос, расположена очень сильно гидрофобная аминокислотная последовательность. Как только сигнальный пептид отщепляется матриксной протеазой, эта гидрофобная последовательность начинает, в свою очередь, выполнять роль сигнального пептида для обратного встраивания данного белка во внутреннюю мембрану. Вероятно, этот перенос происходит с помощью механизма, сходного с механизмом встраивания белков в мембрану ЭР. Аналогичный способ используется и для встраивания во внутреннюю мембрану митохондрий белков, кодируемых митохондриальным геномом (рис. 8-30, А). [c.32]

Наиболее радикальная модификация, которой подвергаются белки перед секрецией, происходит в последнюю очередь. Многие полипептидные гормоны и нейропептиды синтезируются в форме неактивного белка-предшественника, из которого затем в результате протеолиза образуется активная молекула. Полагают, что это расщепление начинается в транс-сети Голъджи и продолжается в секреторных пузырьках. Сначала связанная с мембраной протеаза расщепляет белок по связям основных аминокислот (Lys-Arg, Lys-Lys, Arg-Lys, или Arg-Arg), после чего происходит окончательная доделка секретируемого продукта (рис. 8-66). В простейшем случае полипептид часто имеет только один N-концевой про-участок, который отщепляется с образованием зрелого белка незадолго до секреции. Следовательно, такие белки синтезируются в виде пре-про-белков, у которых пре-часть является сигнальным пептидом ЭР, удаляемым в шероховатом ЭР. В более сложном случае пептидные молекулы синтезируются в виде полипротеинов, содержащих множество копий одной и той же аминокислотной последовательности (см. рис. 8-66). И наконец, в клетке существуют пептиды, выступающие в роли предшественников для множества различных конечных продуктов. Эти конечные продукты по одному отщепляются от исходной полипептидной цепи. В разных типах клеток одни и те же полипротеины могут расщепляться, различным образом, увеличивая тем самым разнообразие молекул, участвующих в химической передаче сигнала между клетками. [c.64]

Метод очистки -эндорфина, секретируемого в среду клетками Е. oli [43], приведен в табл. 4.25. Для подтверждения того факта, что -эндорфин действительно секретировался в культуральную среду, а не проникал туда из периплазматического пространства, определяли активность периплазматических фер-ментов-маркеров -лактамазы [47] (табл. 4.26) и щелочной фосфатазы [48] (табл. 4.27). После очистки рекомбинантных полипептидов, секретируемых в среду, гель-фильтрацией и обратнофазовой ЖХВД определяли их аминокислотный состав в целом и N-концевые аминокислотные последовательности. Результаты определения N-концевых аминокислотных последовательностей выявили гетерогенность N-концов, но во всех полипептидах отсутствовали сигнальные последовательности. Гетерогенность, по-видимому, обусловливается действием протеиназ [42]. [c.131]

Нуклеотидная и соответствующая аминокислотная последовательности лидерной зоны альфа-фактора и непосредственно примыкающая к ней 5 -промоторная последовательность гена показаны на рис. 7.3. Основные подходы к использованию лидерной последовательности альфа-фактора дрожжей для осуществления секреции гетерологичных генов описали Брейк и др. [23]. В структурном гене МРа-1 локализован Ятс П1-сайт, который в сайте процессинга молекулы-предшественника захватывает первый из двух повторов, соответствующих 01и-А1а. Это открывает традиционный, относительно несложный путь присоединения зрелых гетерологичных полипептидов к сигнальному пептиду альфа-фактора. Однако использование природного Я1П(11П-сайта может привести к внеклеточной секреции продукта, гетерогенного по Ы-концу большая часть молекул будет нести один или два дополнительных Ы-концевых дипептида С1и-А1а. Обусловлено это недостаточностью фермента дипептидил-аминопептидазы - продукта гена 51с13. Фермент этот элиминирует повторы С1и-А1а после того, как под действием продукта гена кех2 произойдет первичное эндопептидазное расщепление, полипептидной цепи предшественника за димером Ьуз-Аг . [c.216]

Смотреть страницы где упоминается термин Последовательности аминокислотные сигнальные: [c.282] [c.503] [c.216] [c.158] [c.103] [c.274] [c.278] [c.278] [c.263] [c.234] [c.271] [c.437] [c.629] [c.799] [c.16] [c.137] [c.172] [c.194] [c.195] [c.62] [c.137] [c.172]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология