Протеолиз внутриклеточный

Внутриклеточный протеолиз протекает в основном в специализированных органеллах — лизосомах, которые содержат большой набор гидролитических ферментов. [c.255]

Для проявления биологической активности в молекуле инсулина обязательно должны присутствовать дисульфидные связи и С-концевой остаток аспарагина. При разрушении связей —8—8— и протеолизе инсулин полностью инактивируется. Рецепторы инсулина обнаружены во многих типах клеток организма. Комплекс инсулин — рецептор обладает способностью резко изменять проницаемость клеточных мембран для глюкозы, аминокислот, ионов Са " , К" , На" , тем самым ускоряя их транспорт во внутриклеточное пространство. Кроме того, инсулин влияет на синтез и распад гликогена в печени и мышцах, синтез жиров в печени и жировой ткани и другие биосинтетические процессы, в которых используется глюкоза. Все инициируемые инсулином изменения направлены на ускоренное использование глюкозы, что приводит к снижению ее концентрации в крови в этом и проявляется наиболее яркий эффект физиологического действия инсулина. [c.299]

Источники и пути расходования аминокислот. Основные источники аминокислот 1) переваривание белков и всасывание аминокислот 2) внутриклеточный протеолиз белков (катепсины) 3) образование заменимых аминокислот. Пути потребления аминокислот 1) синтез пептидов и белков (основной путь) 2) синтез небелковых азотсодержащих соединений (пуринов, пиримидинов, НАД, фолиевой кислоты, КоА), тканевых биорегуляторов (гистамин, серотонин), медиаторов (норадреналин, ацетилхолин) 3) синтез углеводов (глюконеогенез) с использованием углеродных скелетов аминокислот 4) синтез липидов с использованием ацетильных остатков углеродных скелетов аминокислот 5) окисление до конечных продуктов с выделением энергии. [c.243]

Усиление лизосомального распада белков наблюдается при многих функциональных и патологических изменениях обмена веществ. Так, при различных физических нагрузках активируется лизосомальный протеолиз белков в скелетных мышцах, печени и других тканях, особенно в нетренированном организме, что связано с адаптивной перестройкой метаболизма в этих тканях. В тренированном организме физические нагрузки вызывают менее значительные разрушения внутриклеточных белков. Распад белков в лизосомах активируется при голодании, а также при заболевании диабетом, ревматоидным артритом и др., что приводит к дистрофическому состоянию. [c.255]

Как уже отмечалось, при аминокислотном голодании, а также при дефиците источников азота, углерода и энергии наблюдается стимуляция внутриклеточного протеолиза. Образующиеся при этом свободные аминокислоты используются для синтеза белка. и в метаболических реакциях. Таким образом, процесс деградации белков является одним из проявлений адаптации клетки к изменению условий среды. [c.50]

В клетках бактерий, растущих при постоянных условиях, за час деградирует 1—2% от общего количества белков. При аминокислотном голодании, недостатке источников азота или углерода и энергии, а также фосфора или серы или некоторых других элементов (калия, марганца) наблюдается повышение уровня протеолиза до 4—5% от общего содержания клеточного белка за час. Следует отметить, что одновременное голодание по нескольким факторам не дает дополнительного увеличения скорости внутриклеточной деградации белка. [c.50]

Установлено, что N-концевой остаток часто бывает устойчив к гидролизу в процессе повторяющихся реакций, используемых в аминов кислотных секвенаторах (см. разд. 4.4.7). Секвенируемые белки обычно ацетилируют по N-концу, который, видимо, становится после этого заблокированным . Возможно, некоторые белки, модифицированные таким образом, особенно устойчивы к внутриклеточному протеолизу и поэтому являются необычно долгоживущими к ним относятся многие [c.22]

Механизм узнавания аномальных или нефункциональных белков неизвестен, скорее всего, важную роль в нем играют особенности третичной структуры белков, и замена даже одной аминокислоты сильно снижает устойчивость белка к внутриклеточному прогеолизу. Последнее обстоятельство может существенно мешать получению микроорганизмов-сверхпродуцентов, у которых повышенное образование целевого продукта обусловлено мутациями по соответствующим ферментам. Такие ферменты будут восприниматься системой узнавания как аномальные и подвергаться протеолизу, что тормозит биосинтетические процессы, а иногда и рост микроорганизма. Специфический (АТР зависимый) протеолиз может дополнять регуляцию по механизму катаболитной репрессии. Например, у некоторых дрожжей глюкоза не только репрессирует синтез определенных ферментов (малатдегидрогена-зы, ФЕП-карбоксилазы), но и стимулирует их протеолитическую деградацию, по-видимому, за счет индукции или активации соответствующей протеи назы. Решающую роль играет протеолиз в так называемой 808-регуляции, т. е. активации 808-регулона, включающего около 20 генов, которые индуцируются в ответ на некото- [c.91]

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]

Еще сравнительно недавно протеиназы традиционно связывали только с процессами переваривания. В настоящее время появляется все больше данных о более широкой биологической роли протеолитических ферментов органов и тканей в регуляции ряда вне- и внутриклеточных процессов. Некоторые протеиназы выполняют защитную функцию (свертывание крови, система комплемента, лизис клеток), другие генерируют гормоны, токсины, вазоактивные агенты (ангиотензин, кинины). Ряд протеиназ регулирует образование пищеварительных ферментов, взаимодействие между клетками и клеточными поверхностями, процессы фертилизации (хитин-синтетаза) и дифференциации. Регуляция в большинстве случаев предусматривает превращение неактивного предшественника в активный белок путем отщепления ограниченного числа пептидов. Этот процесс, впервые описанный К. Линдерстрем-Лангом еще в 50-е годы, в последнее время называют ограниченным протеолизом. Значение его очень важно для понимания сущности биологического синтеза в клетках неактивных пре-и пробелков. Кроме того, этот процесс нашел широкое практическое применение в лабораториях и промышленности. В регуляции действия протеолитических ферментов участвуют также ингибиторы протеиназ белковой природы, открытые не только в поджелудочной железе, но и в плазме крови, курином яйце и т.д. [c.423]

Появление целлюлаз в культуральной жидкости обычно запаздывает по сравнению с образованием биомассы и соответствует логарифмической фазе, когда в среде остается мало нерастворимого субстрата, а максимума может достигать уже в фазе отмирания культуры, когда в результате лизиса клеток в раствор выходят внутриклеточные и связанные с клеточной стенкой ферменты. После этого обычно снижается их активность, вероятно, за счет протеолиза [1]. [c.110]

Внутриклеточные белки синтезируются на свободных рибосомах. Они не имеют сигнальных последовательностей, однако в больщинстве своем синтезируются в виде пробелков. Некоторые из них после соответствующего процессинга функционируют в цитоплазме, другие импортируют во внутриклеточные органеллы. Кроме адресной модификации, существуют многообразные химические модификации и локальный протеолиз белков, необходимые для их полноценного функционирования. Такими модификациями могут быть фосфорилирование по гидроксильным группам аминокислот, метилирование, гидроксилирование, присоединение карбоксильных, сульфо- и ацетильных групп и др. [c.470]

Таким образом, можно представить себе следующую возможную последовательность событий, приводящих ДНП облученных клеток к распаду. В результате облучения поражаются ДНП и внутриклеточные мембраны. Поражение последних приводит к появлению свободных ферментов, в том числе протеолитических. Ферменты проникают в ядро. Радиционное поражение ДНП облегчает его протеолиз. Выделяющаяся при протеолизе ДНК подвергается действию ДНК-аз. Комплекс ферментативных реакций приводит к окончательному распаду ядерного материала. Существенное значение в таком ходе событий принадлежит первичному радиационному поражению ДНП. [c.89]

Катепсин присутствует в клетках животных и бактерии и имеет большое значение для внутриклеточного протеолиза. У беспозвоночных катепсин является отчасти и секретируемым ферментом. Внутри клеток он находится, вероятно, в неактив1юм состоянии, так как не действует при нейтральной реакции, а работает лучше всего при рН=4,0—5,0. После смерти ткани он начинает переваривать ее белки, так как реакция ткани изменяется в кислую сторону под влиянием образующейся молочной и других КИСЛ)Т. [c.347]

Недавно Надлер и др. [102] на основании гистологических и радио-автографических исследований щитовидной железы крысы после разовой инъекции ТСГ сделали выводы, которые, видимо, могут разрешить этот вопрос. Подсчет коллоидальных капелек в трех отделах клеток показал, что они появляются сначала в токах цитоплазмы, затем вблизи апикальных отделов и, наконец, вблизи базальных отделов клеток. Эти данные были подтверждены результатами радиоавтографии после введения крысам вместе с ТСГ [Н ]-лейцина [103]. Протеолиз, осуществляемый внутриклеточными ферментами, мояшо рассматривать как процесс, локализованный исключительно внутри клеток посредством действия на коллоидные капельки, которые попадают в клетки из просвета фолликула. Однако, принимая во внимание более ранние наблюдения Де Робертиса [104], обнаружившего, что в коллоиде просвета фолликула вместе с тиреоглобулином содержится протеиназа (активная в кислой среде), авторы [102] выдвинули предположение. [c.229]

Модулируют физико-химические свойства, такие, как растворимость, вязкость, заряд и денатурируемость Осуществляют защиту от протеолиза внутри клетки и во внеклеточном пространстве Влияют на протеолитический процессинг белков-предшественников до продуктов меньщего размера Участвуют в биологической активности, например, хорионического гонадотропина Влияют на проникновение в мембраны, внутриклеточную миграцию, сортировку и секрецию Влияют на эмбриональное развитие и дифференцировку Могут влиять на выбор мест метастазирования раковых клеток [c.300]

В то же время для внутриклеточного процесса типа протеолиза (все это в отсутствие активного перемешивания) реальна концентрация субстрата 10 м, а фермента 10" —10 и к 10 см7сек) диффузионно-лимитируемая величина кг оказывается равной 10 —1 сек . [c.81]

Протеинкиназа С подвергается аутофосфорилированию в присутствии Са и фосфолипидов. Физиологическое значение этого процесса состоит, вероятно, в повышении активности киназы. Установлена также активация протеинкиназы С офаниченным протеолизом под действием мембраносвязанной Са-активируемой эндогенной протеазы. Полученные фрагменты теряют сродство к мембранам независимо от присутствия Са и диацилглицерина. Такие растворимые фрагменты С-киназы, активность которых не зависит от Са и фосфолипидов, появляются при взаимодействии форболовых эфиров с некоторыми клетками. Ингибиторы Са-зависимых протеиназ (калпайнов) блокируют это действие форболовых эфиров. Очевидно, при стимуляции рецепторов фосфолипазы С увеличение внутриклеточной концентрации ионизированного Са " " под действием инозитолтрифосфата приводит наряду с транслокацией С-киназы на мембраны также к активации мембраносвязанных, Са-стимулируемых протеиназ и появлению независимой от Са " и фосфолипидов активности С-киназы. [c.359]

АТФ-зависимая модификация белков-субстратов может осуществляться при участии белкового фактора протеолиза — уби-хитина. Этот фактор обнаружен в клетках самого разного происхождения. Предполагается, что в присутствии АТФ ковалентно связываются несколько молекул убихитина с молекулой белка-субстрата. Модифицированный белок становится чувствительным к внутриклеточным протеолитическим ферментам, которые расщепляют его до свободных аминокислот. У бихитин играет при этом каталитическую роль (А. Hershko et al., 1980). Возможно, что действие его зависит от низкомолекулярных эффекторов. [c.51]

Этот метод (многократное замораживание, например, в ванне с Ж идким азотом, и оттаивание, например, в теплой воде) —быстрый, удобный, относительно дещевый — позволяет обрабатывать одновременно большое количество биомассы и дает легко воспроизводимые результаты, однако имеет свои ограничения. Клетки, разрушаемые таким способом, должны обладать не очень прочной стенкой или не содержать ее, а интересуемые внутриклеточные компоненты должны быть относительно стабильны к подобного рода обработке, не подвержены денатурации и защищены от протеолиза. [c.138]

Второй подход, позволяющий защищать рекомбинантные белки от внутриклеточного протеолиза, - выведение их в пери-плазматическое пространство или окружающую среду после завершения биосинтеза. При таком подходе рекомбинантные полипептиды соединяют с сигнальными последовательностями аминокислот белков (р-лактамаза, ОтрА, OmpF, PhoA), секретируемых во внешнюю среду и периплазматическое пространство. Подобным путем были получены, например проинсулин, гормон роста человека и р-эндорфин. [c.118]

Другим средством защиты от образующихся ферментов с новой субстратной специфичностью (и ксенобиоза) у многрклеточ-ных организмов могут быть убиквитин- и АТР-зависймые системы внутриклеточного протеолиза аномальных белков. Однако эти системы должны срабатывать в первую очередь в отношении [c.452]

Кроме влияния на транскрипцию ррОрр регулирует активность ряда ключевых ферментов метаболизма, участвующих в образовании нуклеотидов, фосфолипидов, пептидогликана, в транспорте азотистых оснований и т.д. Наконец, ppGpp активирует некоторые протеолитические системы клетки, ускоряя внутриклеточный протеолиз. [c.124]

Что касается внутриклеточных процессов распада, то с помощью непроникающего через мембрану ингибитора карбоксипротеиназ пепстатина, заключенного в липосомы, показано, что лизосомы участвуют в протеолизе как коротко-, так и долгоживущих белков. Такой внутрилизосомаль-ный распад белковых молекул в некоторых случаях идет с потреблением энергии, т. е. за счет распада АТФ. [c.77]

По данным Р. И. (Залганика и других авторов, ршду-цибёльная форма фермента менее устойчива к протеолизу. После прекращения индукции эта изоформа быстро разрушается внутриклеточными-протеазами (рис. 22). Тем самым достигается гашение гормонального сигнала, возвращение клетки в исходное -функциональное состояние, определяющееся содержанием, и активностью [c.58]

Почти все виды молочнокислых бактерий обладают протеолити-ческой активностью, способной обеспечить их конструктивный обмен. У молочнокислых бактерий обнаружены как внутриклеточные, так и внеклеточные гГротеазы. Наиболее активный протеолиз наблюдается в ранние часы развития культуры, что свидетельствует о том, что белок расщепляется в молоке в основном ферментами растущей клетки - при росте L. asei в первые 24 ч накапливается столько же свободных аминокислот, сколько -за последующие 7 сут. [c.76]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология