Полипептидные цепи, посттрансляционная модификация

Только на первый взгляд экспрессия рекомбинантных генов в бактериальных и дрожжевых клетках под контролем хорошо изученных регуляторных элементов представляется простой задачей. На практике, как уже обсуждалось ранее, экспрессия эукариотических генов в бактериях происходит неэффективно из-за образования нерастворимых телец включения и отсутствия необходимых посттрансляционных модификаций рекомбинантных полипептидных цепей. Для преодоления этих и некоторых других затруднений в последнее время широко используются культивируемые клетки животных и растений. [c.174]

Для проявления в полной мере биологической активности многих рекомбинантных белков требуются посттрансляционные модификации их полипептидных цепей. Оказалось, что клетки насекомых обладают способностью производить большое число таких модификаций, включая гликозилирование, фосфорилирование, ацилирование остатками жирных кислот и амидирование. Рекомбинантные белки могут претерпевать в них адекватный протеолитический процессинг путем удаления сигнальных последовательностей аминокислот и переноситься в соответствующие клеточные компартменты. Были проведены интенсивные исследования механизмов К-гликозилирования в клетках насекомых, которые показали, что хотя оно и происходит, но не соответствует в полной мере таковому клеток млекопитающих. [c.182]

Отличие этого механизма регуляции от посттрансляционной модификации (на уровне биосинтеза белков) состоит в обратимости процесса и отсутствии изменения длины полипептидной цепи. Кроме того, и это особенно важно отметить, обе формы — моди -фицированная и немодифицированная — активны, хотя и различаются по величине активности н/или по регуляторным свойствам. [c.93]

Функционально активные белки образуются в результате посттрансляционных модификаций полипептидных цепей, синтезированных на рибосомах. Эти модификации включают [c.77]

Посттрансляционная модификация. Ферментативное преобразование полипептидной цепи после ее синтеза на матрице мРНК. [c.1017]

В чем же причина такого аномального поведения рекомбинантных эукариотических белков в бактериальных клетках Для поддержания белков в растворимом состоянии в клетках эукариот реализуются три основных механизма компартментализация продуктов трансляции, белок-белковые взаимодействия и посттрансляционные модификации. Образующиеся в эндоплазмати-ческом ретикулуме полипептидные цепи не распределяются хаотически в цитоплазме эукариотических клеток, но последовательно переходят через ряд компартментов, где претерпевают посттрансляционные модификации. При этом внутренние условия отдельных компартментов могут существенно различаться. Так, молекулы инсулина накапливаются in vivo в секреторных гранулах, pH в которых составляет 4,5-5,5, в то время как pH цитоплазмы бактериальных клеток приближается к 7,8. В этих условиях инсулин лишь слабо растворим. Многие гидрофобные эукариотические белки не существуют в растворимой форме в отсутствие фосфолипидов мембран. Белки молока являются интегральной частью мицелл, стабилизированных ионами Са2+. [c.120]

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]

К группе процессов посттрансляционной модификации можно отнести ферментативное присоединение коферментов (биотина, флавинов, гема и др.) к готовой молекуле апофермента, а также, с некоторой долей условности, и формирование мульти-мерных белков из нескольких полипептидных цепей с участием белков-шаперонов (стресс-белков, белков теплового шока ). [c.90]

По современным данным, не только кодон—антикодоновое взаимодействие предопределяет отбор соответствующих аминоацил-тРНК для сборки полипептидной цепи. В этом участвует вся молекула тРНК, так как посттрансляционная модификация сильно изменяет ее способность акцептироваться рибосомой. В процесс декодирования вовлекаются и белки рибосомы S4, S9, S13, L2 и L7. Два последних, будучи локализованы в пептидильном центре рибосомы, образуют с двумя молекулами тРНК тетрамерный комплекс. [c.292]

Не следует думать, что все белки, образовавшиеся в результате рибосомального синтеза, обладают полностью завершенной структурой. Во многих случаях они синтезируются в виде предшественников и лишь после протеолитического отщепления пептидного фрагмента приобретают законченную форму. Примерами такого рода посттрансляционной модификации белков может служить отщепление сигнальных пептидов по завершении переноса белков через биологические мембраны (см. рис. 101), фрагмен-тированне белковых предшественников при образовании из них функционально активных белков, например трипсина из трипсиногена, инсулина из проинсулина, или биологически активных пептидов, например гормонов и рилизинг-факторов. Аналогичный характер носит посттрансляционная модификация белков, сводящаяся к протеолитическому отщеплению N-концевого формилметионина или метионина, с которых, как показано выше, начинается сборка полипептидных цепей в процессе рибосомального синтеза белков. [c.300]

Помимо посттрансляционных модификаций в клетках насекомых обычно происходит и правильная (соответствующая природной) укладка чужеродных белков. Например, В. Мэрфи с соавторами (1990 г) сконструировали гибридный A NPV, детерминирующий синтез химерного белка, состоящего из доменов двух протек-тивных белков малярийного плазмодия. Причем антигенные свойства химерного белка в значительной степени зависят от правильного образования дисульфидных связей между остатками цистеина и укладки полипептидной цепи. Это обусловлено, в частности, тем, что одна из иммуногенных детерминант химерного белка является конформационной, т. е. очень чувствительной к изменению третичной структуры белка. Синтез в клетках Е. соИ не позволил получить полноценный белок, и он был слабоиммуногенен. В клетках же насекомых продуцируемый белок подвергался правильной укладке с образованием дисульфидных связей, что значительно усиливало его иммуногенные свойства. Данный искусственный белок можно рассматривать как потенциальную субъединич-ную вакцину против малярии. [c.421]

Экспрессия генов может регулироваться и на уровне трансляции мРПК с образованием белков. И в этом случае спепифическая регуляция, как правило, осуществляется на начальном этапе декодирования. Однако контроль может осуществляться и на разных этапах сборки полипептидной цепи. Более того, синтез тех белков, которые претерпевают посттрансляционные модификации или транспортируются к местам своего назначения внутри клетки, может регулироваться на каждом из этих этапов. [c.117]