Мутации функционирование белков

При изучении любого белка, играющего какую-то роль в функционировании организма, мы всегда сталкиваемся с генетическими проблемами. В случае коллагена возможность вредных мутаций повышается, поскольку этот белок кодируется больше чем одним набором генов - . Было идентифицировано по меньшей мере четыре типа коллагена, характеризующихся вполне определенными различиями на молекулярном уровне, и было показано, что различные гены коллагена по-разному проявляют себя в разных тканях. Например, молекулы коллагена хрящей состоят преимущественно из трех идентичных а-цепей, отличающихся по аминокислотной последовательности от а1- и а2-цепей коллагена сухожилий и костей. Коллаген кожи маленьких детей и коллаген клапанов сердца и крупных артерий содержат полипептидные цепи двух других типов. [c.500]

Нормальная работа организма обеспечивается функциями множества взаимосвязанных генов, и мутация даже в одном из них может иметь самые разные последствия. Так, мутация, в результате которой изменяется активность того или иного фермента, может приводить к накоплению токсичного субстрата или дефициту соединения, необходимого для нормального функционирования клетки, а мутация в гене, кодирующем структурный белок, — к серьезным нарущениям на уровне клеток, тканей или органов. Кроме того, мутация в гене, экспрессирующемся в одной ткани, может сказаться самым серьезным образом на совсем другой ткани и привести к появлению множества симптомов. Например, мутация в гене печеночного фермента фе-нилаланиндегидроксилазы, в результате которой блокируется превращение фенилаланина в тирозин, оказывает серьезное влияние на нервную систему. У индивидуума, гомозиготного по дефектному гену, этот фермент не вырабатьшается вообще или вырабатывается в очень небольших количествах это приводит к повьгшению уровня эндогенного фенилаланина в крови, к неправильному фор- [c.483]

Открытие антитерминации как фагоспецифического механизма помогло обнаружить другие бактериальные белки, являющиеся компонентами транскрипционного аппарата. Бактериальные белки, с которыми взаимодействует белок pN в процессе функционирования, могут быть выявлены с помощью мутантов Е. соН, в которых белок pN не может обеспечить антитерминацию. Эти мутанты резистентны к инфицированию фагом лямбда, так как в этих клетках фаг способен экспрессировать только свои предранние гены. Некоторые из этих мутаций картируются в гене гроВ. Это свидетельствует в пользу того, что белок pN взаимодействует с (3-субъединицей минимального фермента. [c.171]

Основываясь на результатах анализа аминокислотных последовательностей мутантных белков, можно попытаться идентифицировать остатки, играющие важнейшую роль в функционировании белков. Поскольку большинство мутаций приводит к определенным функциональным нарушениям, их изучение дает возможность понять специфические эффекты аминокислотных замен в белке. Однако выбор мутантных белков, с которыми можно работать, несколько ограничен. Если мутация доминантна и детальна, то (по определению летальной мутации) организм не способен давать потомство или даже жить достаточно долго, чтобы можно было выделить мутантный белок. Поэтому наиболее вредные мутации реально наблюдать нельзя. Когда дело касается бактерий, то имеются методы, позволяющие обойти эти трудности, например использование температурозависимых мутаций, которые детальны при одних температурах, но допускают развитие при других. К сожалению, проводить генетические эксперименты на высших организмах как с практической, так и с этической точки зрения значительно труднее. [c.79]

Зеленый флуоресцирующий белок и его производные. Первоначально обнаруженный в медузе GFP синтезируется и другими морскими организмами. У медузы этот белок осуществляет смещение спектра биолюминесценции из голубой области в зеленую, что сопровождается повышением квантового выхода, уменьшением светорассеяния и распространением света на большие расстояния. Полипептидная цепь GFP построена из 238 а.о. молекулярной массы 27 кДа и организована в 11-цепочечный (3-ствол, внутри которого находится а-спиральный участок (рис. 52, б). Хромофор GFP представляет собой 4-(п-гидроксибен-зилиден)-имидазолидин-5-он, образуемый в результате посттрансляционной модификации полипептидной цепи, в которой участвуют аминокислотные остатки Ser-65, Туг-66 и Gly-67. Образование хромофора происходит в два этапа реакции циклизации между этими аминокислотными остатками и последующего окисления с участием молекулярного кислорода. Путем укорачивания полипептидной цепи было показано, что, за небольшим исключением, для функционирования белка важны все его аминокислотные остатки. Изменение полипептидной цепи GFP с помощью мутаций позволяет повышать или понижать стабильность белка, увеличивать эффективность образования его хромофора и получать молекулы с новыми спектральными характеристиками, представленными в табл. 12. [c.387]

Повторяющиеся элементы последовательности Sph (рис. 8.29), ответственные за функционирование энхансера в нелимфоидных клетках (например, клетках HeLa), влияют на активность энхансера, связываясь с каким-то не охарактеризованным пока белком. Мутации в элементе Sph приводят к параллельному уменьшению активности энхансера и бе-локсвязывающей способности. Интересно, что белок, присоединяющийся к элементу Sph, отсутствует в лимфоидных клетках, в которых этот элемент не участвует в функционировании энхансера, а тот же самый частично очищенный белок связывается также с элементом GTH, неродственным Sph и расположенным левее его. Влияет ли эта двойная специфичность (и если да, то каким образом) на активность энхансера, неясно. Таким образом, обнаруживается одна странная, но характерная особенность некоторых факторов транскрипции способность связывать два разных и неродственных элемента последовательности. [c.57]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология