Мутантные белки гемоглобин

МУТАНТНЫЕ БЕЛКИ ГЕМОГЛОБИН [c.79]

Мутантный гемоглобин Нормальный остаток и его положение в цепи Остаток, появляющийся в мутантном белке [c.219]

Закономерно было воспользоваться известивши о мутантных гемоглобинах данными, чтобы проверить применимость кода к белкам человека. Проанализировав 14 мутантных форм гемоглобина, Смит, с одной стороны, нашел хорошее согласие с возможными [c.426]

В результате использования описанных выше методов удалось полностью расшифровать генетический код (см. табл. 12.1) показано, что 61 из 64 возможных триплетов кодируют какую-либо аминокислоту. Правильность соотнесения кодонов и аминокислот была подтверждена при анализе аминокислотных замен в мутантных белках оболочки ВТМ и гемоглобинов человека, основанном на представлении о том, что каждая точечная мутация связана с изменением одного нуклеотида в триплете. Пример такого сравнительного анализа для мутантных человеческих р-глобиновых цепей приведен на рис. 12.4. [c.78]

Конечная цель генетического анализа выявить различия на уровне ДНК, т.е. идентифицировать мутантный сайт. Последовательность нуклеотидов в ДНК содержит информацию для последовательности аминокислот в полипептидной цепи. Вот почему, если прямой анализ на уровне ДНК невозможен, определяют различия на уровне аминокислотной последовательности белков, а по ней уже судят о перестройке на уровне ДНК. Впервые это было осуществлено для гемоглобинов (разд. 4.3). Впоследствии такой анализ позволил сделать вывод о перестройках в ДНК, кодирующих другие белки. Оказалось, что у большинства мутантных белков в определенном положении одна аминокислота замещена на другую в результате замены нуклеотида в соответствующем кодоне. Обнаружены и другие перестройки делеции, сдвиг рамки считывания и нонсенс-мутации (разд. 4.3, 5.1). В этом случае генетический вариант [c.230]

В случае клеток эукариот техника генетических манипуляций разработана значительно слабее. Здесь больше полагаются на спонтанные мутации, приводящие к какому-либо фенотипическому дефекту. Последний может быть обнаружен непосредственно в полевых исследованиях, в лаборатории или в клинике, иногда в результате систематического поиска, но часто как побочный продукт другой работы. Например, многие мутации, затрагивающие гемоглобин, приводят к анемиям, а последние легко распознаются клинически. В результате известно очень большое число мутантных форм гемоглобина человека, установлены различия в аминокислотной последовательности, а в некоторых случаях поняты причины функциональных изменений. Например, гемоглобин Сидней содержит единственную замену — валин в 67-м положении /3-цепи заменен в нем на аланин. Фенотипическим проявлением такой замены в клинике является гемолитическая анемия. Эритроциты при этом становятся хрупкими и легко разрушаются. Исследования выделенного из них гемоглобина показывают, что гем /3-цепей слабо связан с белком и легко отделяется. Это приводит к двум последствиям. Дефицитный по гему белок становится значительно менее эффективным переносчиком кислорода — как потому, что содержит на два связывающих кислород гема меньше, чем нормальный, так и вследствие изменения формы кривой связывания кислорода, приводящего к менее эффективному освобождению кислорода в капиллярах. Кроме того, отделяющийся гем вреден он, по-видимому, взаимодействует с клеточной мембраной эритроцита, что каким-то образом увеличивает ломкость последнего. Непрочности связывания гема с гемоглобином Сидней можно дать простое объяснение на молекулярном уровне. В нормальном гемоглобине валин способствует образова- [c.39]

На примере мутантных форм гемоглобина видно сколь существенные изменения происходят в структуре белка и его сродстве к [c.12]

Известны первичные структуры гемоглобина и миоглобина ряда видов животных, а также многих мутантных гемоглобинов человека (см. 2.5). Расшифровка строения МЬ и НЬ и выявление конформационных изменений, возникающих при их оксигенации, имеют принципиальное значение. Именно для этих белков проблема связи между строением и свойствами изучена сегодня наиболее подробно. [c.424]

В имеющейся коллекции образцов человеческой крови, собранной со всего мира, обнаружено около сотни различных мутантных гемоглобинов. В результате выяснилась картина патологии в молекулярном строении. Оказалось что легко происходят мутации находящихся на поверхности гемоглобина молекул аминокислот, что oбы Jнo не влияет на биологические функции гемоглобина. Мутации вблизи гема, во внутренних неполярных областях белка и (или) в местах соединения субъединиц чрезвычайно сильно нарушают биологические функции гемоглобина. [c.263]

Известен целый ряд мутантных гемоглобинов человека, отличающихся от нормального заменой одного остатка в а- или р-цепи белка (стр. 222). Соответствующие замещения приведены в табл. 3. [c.291]

Кроме нормальных типов гемоглобина в настоящее время открыто свыше ста его патологических (аномальных, мутантных) вариантов. Сначала они обозначались латинскими буквами. Вскоре выяснилось, что букв алфавита просто не хватит для обозначения всех патологических типов гемоглобина. Поэтому для обозначения новых патологических форм гемоглобина стали использовать имена пациентов, больниц, лабораторий, названия мест и округов, с которыми связаны их открытия. Как нормальные, так и патологические типы гемоглобина различаются не по структуре молекулы хромофора, а по аминокислотной последовательности (первичной структуре) глобина. Разница может заключаться как в изменении целых пар полипептидных цепей в молекуле гемоглобина, так и в замене в первичной структуре белка одного аминокислотного остатка на другой. [c.219]

Этот метод был разработан в 1956 г. для сравнения нормального гемоглобина с мутантной формой того же белка, обнаруживаемой в крови больных серповидноклеточной анемией. Оказалось, что мутантный белок отличается от нормального по одной-единственной аминокислоте. Так впервые было доказано, что мутация может привести к замене в белке только одной аминокислоты [c.219]

Выявление мутаций белков-переносчиков кислорода оказало большое влияние на молекулярную биологию, медицину, генетику и антропологию. Мутантные гемоглобины используются в трех линиях исследований. [c.101]

На примере мутантных гемоглобинов было впервые обнаружено, что болезнь может возникнуть в результате замены одной-единственной аминокислоты в одной полипептидной цепи определенного белка. Вся концепция о молекулярных болезнях, составляющая теперь неотъемлемую часть медицины, возникла при изучении гемоглобина серповидных клеток. [c.101]

Гемоглобины и миоглобины образуют группу белков, которые лучше всего подходят для исследования влияния белков на константу равновесия в процессе связьшания одного лиганда, а именно кислорода. Все эти белки содержат один и тот же железопор-фириновый комплекс и, за исключением некоторых весьма редких мутантов, один и тот же аксиальный лиганд. Кроме того, все белки, о которых идет речь, обладают весьма сходной третичной структурой. Тем не менее величина константы равновесия связьшания кислорода, а также гомотропное и гетеротропное взаимодействия для них изменяются в широких пределах. Начиная с новаторской работы Кендрью и Перутца с сотрудниками по миоглобину кашалота и гемоглобинам человека и лошади, наиболее детальные сведения о структуре ряда гемоглобйнов и миоглобинов получены методом рентгеноструктурного анализа. Благодаря тому интересу, который представляют для медицины мутантные белки, за последние годы многие мутантные формы гемоглобина были выделены и изучены, так что можно исследовать влияние замены даже одной аминокислоты на структуру белка и его сродство к кислороду. [c.141]

Во всех нормальных гемоглобинах и миоглобинах млекопитающих имеется дистальный гистидин, и первоначально предполагалось, что он играет существенную роль в обратимом связывании кислорода путем, например, образования водородной связи. Однако в настоящее время известны несколько мутантов, в которых гистидин Е7 замещен на другие аминокислоты, например на тирозин в а-цепях (НЬ М Boston) или -цепях (НЬ М Saskatoon) или аргинин (НЬ Zuri h) [8, 170]. Показано, что железо в аномальных цепях, по крайней мере во втором и третьем из названных мутантных белков, может связывать кислород, хотя для этих мутантов скорость [c.160]

Мутации в организмах могут часто приводить к изменения в строении определенных белков, не влияющим на активный центр молекулы. Напомним мутантные формы гемоглобина у человека, отличающиеся от нормального гемоглобина 1—2 замещениями аминокислот в цепях. При этом многие важные свойства мутантных гемоглобинов могут сильно изменяться по сравнению с нормальным (например, растворимость, электрохимические свойства), но константа связывания молекулярногб кислорода гемоглобином при этом остается точно такой же, как у нормального гемоглобина. У изученных бактериальных ферментов известно множество мутантных форм, отличающихся, как правило, заменой одпого аминокислотного звена в цепи. Многие из белков-мутантов не отличаются по ферментативной активности от белка дикого типа. С другой стороны, наблюдаются и такие мутанты, которые вовсе лишен активности, и такие, у которых каталитические свойства существенно изменены. [c.153]

То обстоятельство, что электрофоретическая подвижность мутантов отлична от подвижности нормального белка, неудивительно, ибо кислотное звено Глу заменено на незаряженное Вал илп щелочное Лиз. Интересна физическая природа самого заболевания. Дело вовсе не в потере способности гемоглобина обратимо связывать кислород. Специальные измерения показали, что константа связывания молекулярного кислорода гемоглобином одинакова у всех трех форм гемоглобина, но существенно изменяется растворимость белка, с понижением которой белок начинает кристаллизоваться внутри эритроцитов, чем и вызывает исканченную форму последних. Выпадение гемоглобина из раствора лишает его способности выполнять свою функцию, откуда и возникает анемия. Мутантные формы гемоглобина явились прекрасным доказательством того, что и в высшем организме имеются генетические области — цистроны, управляющие синтезом одпого определенного полипептида. Провозглашенный Бидлом п Тэтумом для микроорганизмов принцип один ген — один фермент нашел здесь прекрасное подтверждение. [c.417]

Хотя смысл большинства кодонов был первоначально установлен с помощью белоксинтезирующего аппарата Е. соН, последующие опыты по специфическому связыванию с трииуклеотидами, проведенные с аминоа-цил-тРНК из представителей различных таксономических групп, как прокариотов, так и эукариотов (включая человека), продемонстрировали универсальность кодовой таблицы. Предварительные данные в пользу универсальности кода были получены еще при исследовании аминокислотных замен в мутантных белках (см. табл. 28). Все эти замены могли быть объяснены замещениями единичных оснований согласно кодовой таблице (табл. 27), хотя исследованные мутантные белки включали не только белки Е. соН, ио и белок оболочки вируса табачной мозаики и гемоглобин человека. [c.458]

Известны четыре различные мутации, изменяющие терминирующий кодон UAA на смысловой. В результате этого образуется цепь а-глобина, удлиненная на 31 аминокислоту по сравнению с нормальной. мРНК, кодирующие такой удлиненный гемоглобин, нестабильны. В крови обнаруживается лишь до 5% мутантного белка. Наиболее часто из этих мутаций встречается гемоглобин onstant Spring (рис. 4.58). [c.98]

Второй наиболее важный электрофоретический метод — это электрофорез в агаровом геле при pH 6,0—6,5 [ПОЗ]. В исходном методе рекомендуется наливать 1%-ный раствор агара в цитратном буфере на стеклянные пластинки размером 22Х Х13 см. Образцы наносят на маленькие кусочки фильтровальной бумаги, которые помещают в щели, вырезанные в агаровом геле, или просто накладывают на поверхность геля, и после того, как белки проникнут в гель, начинают электрофорез. Шнейдер [1141] описал метод электрофореза на предметных стеклах в агаровом геле, забуференном цитратом. Образцы наносят на гель в виде круглого пятна. Кроме того, на каждую пластинку следует наносить стандартный гемолизат (содержащий, как правило, НЬАЗ), поскольку положение компонентов варьирует в зависимости от величины электроэндосмоса. При перемещении к катоду гемоглобины располагаются в следующем порядке НЬР> НЬА>НЬ8>НЬС. Та же закономерность наблюдается и в отношении растворимости гемоглобинов при pH 6,0. Основное преимущество этого метода электрофореза состоит в том, что он позволяет отделять НЬС от НЬЕ и НЬ5 от НЬВ, а также определять малые количества НЬА в присутствии НЬР. Многие мутантные виды гемоглобина (О, В, Е, О, I [c.322]

Колоколообразная кривая представляет особый интерес для анализа эффектов структурных изменений в белке, которые сказываются на величине I. Именно на такую кривую ложатся коэффициенты Хилла для широкого круга модифицированных и мутантных форм гемоглобина (рис, 8.9) [19]. [c.266]

В 1902 г. английский врач А. Е. Гаррод (1857—1936) исследовал вольных, у которых моча темнела при стоянии на воздухе, и обнаружил, что изменение цвета вызвано присутствием в моче гомогентизино-вой кислоты, или 2,5-диоксифенилуксусной кислоты. Он описал это явление как врожденную ошибку обмена веществ . Позднее было установлено, что это результат генетической мутации фермент, который превращает гомогентизиновую кислоту в теле здорового человека в другие вещества, у больных или не синтезируется совсем или, возможно, синтезируется в измененной форме, не обладающей каталитической активностью. В 1949 г. была открыта причина другой генетической болезни— серповидноклеточной анемии, которая обусловлена присутствием в организме мутантного гена, детерминирующего синтез аномальной полипептидной цепи гемоглобина. В -цепи молекулы гемоглобина у больных серповидноклеточной анемией происходит замена одного аминокислотного остатка глутаминовой кислоты на валин, что уже было описано в разд. 15.6. Поскольку появление аномальных молекул гемоглобина влечет за собой болезнь, серповидноклеточная анемия была названа молекулярной болезнью. С 1949 г. обнаружены сотни молекулярных болезней. Для многих из них установлена природа генной мутации и соответствующее изменение в структуре молекулы белка, зависимого от мутировавшего гена. Для ряда таких болезней обнаружение нарушения на молекулярном уровне позволило практически полностью объяснить симптомы заболевания. [c.467]

Результаты многочисленных исследований свидетельствуют о том что генетический код, установленный для Е. соИ, является универсальным. Так, например, в лабораториях Уитмана и Френкель-Конрата препарат РНК, экстрагированный из вируса табачной мозаики, обработали азотистой кислотой известно, что при этом происходит дезаминирование многих остатков цитозина с образованием урациловых остатков, в результате чего кодоны U U (серин) превращаются в UUU (фенилаланин). Аналогичным путем из кодона ССС (пролин) может образоваться СиС (лейцин). Оказалось, что при заражении растений табака препаратом РНК, обработанной азотистой кислотой, аминокислотная последовательность вирусного белка оболочки, выделенного из мутантных штаммов, действительно меняется [22]. Причем многие из происшедших изменений можно было точно предсказать исходя из данных, приведенных в табл. 15-3. Сходным образом, замены аминокислот в дефектных молекулах гемоглобина (рис. 4-17) в большинстве случаев могут быть обусловлены изменением только одного основания. Так, гемоглобин S может образовываться в результате одного из следующих изменений в седьмом кодоне GAA(Glu) GUA(Val) или GAG(Glu)- ->GUG(Val). Еще один аргумент в пользу универсальности генетического кода состоит в способности рибосом и молекул тРНК из Е.соН осуществлять трансляцию цепи мРНК, кодирующей синтез гемоглобина, и синтезировать при этом полноценный гемоглобин [23]. [c.195]

Кроме того, вследствие мутаций в каждой из цепей гемоглобина возможна замена по крайней мере одной аминокислоты. В настоящее время известно около 100 таких мутантов [94, 170]. Изменения в составе гемоглобина можно произвести и искусственно (см. работу 18]) различными способами 1) путем образования гибридов с использованием а- и -цепей из гемоглобйнов различных видов 2) в результате протеолитического переваривания С-концевых остатков под действием карбоксипептидазы и 3) химическим модифицированием, например, сульфгидрильных групп цистеиновых остатков. Можно, разумеется, изменять валентность железа, а также природу шестого лиганда в координационной сфере железа, и даже удается получить гемоглобины, в которых состояние железа в каждой из цепей различно, например, путем смешивания растворов N- и 02. Из многих гемоглобйнов и миоглобинов удается удалить без денатурации белка железопорфириновый комплекс, а затем реконструировать полный белок из белка и порфиринового комплекса, взятых из различных источников, или вместо железопорфиринового комплекса взять при этом порфириновый комплекс другого металла (разд. 7.1 и 7.4). Исследование мутантных форм и химически модифицированных гемоглобйнов существенно расширило наши знания о природе реакций гемоглобина, и в последующих разделах мы часто будем использовать результаты, полученные с помощью мутантных и модифицированных белков. [c.148]

По данным рентгеноструктурного анализа, железопорфирины в гемоглобинах и миоглобинах локализуются в неполярных карманах вблизи поверхности белка, причем между атомами порфирина и белка имеется около 60 точек контакта, в которых атомы белка и простетической группы удалены друг от друга менее чем на 400 пм. Эти контакты включают координационную связь между железом и гистидином Р8 и водородные связи карбоксильных групп одной или обеих групп пропионовых кислот в положениях 6 и 7 порфирина. Все остальные контакты относятся к неполярным взаимодействиям, включая вандерваальсовы силы [172]. Ковалентных связей нет. Исследования влияния вариаций боковых групп порфирина, удаления металла и замены различных аминокислот в белке (в мутантных гемоглобинах) указывают на большую роль этих типов взаимодействия. [c.157]

Конечно, прямой доступ к иону железа для лигандов закрыт аминокислотами, особенно дистальным гистидином. Как уже отмечалось, один из атомов азота имидазольного кольца гистидина обращен к железу, а другой фактически находится на поверхности, так что этот гетероцикл может работать как своего рода люк, перекрывающий лигандную полость. Поэтому связывание любого лиганда представляет собой сложный процесс, включающий промежуточные изменения конформации белка, например поворот гистидина Е7 вокруг его связи Са —Сз или небольшое искажение структуры спирали Е [161]. Тем не менее скорость связывания кислорода исключительно велика. Константа скорости реакции второго порядка при 20°С для различных миоглобинов находится в интервале 1,0-10 — 1,9-10 дм -моль с [определенные к настоящему времени значения свободной энергии активации для этих процессов составили в трех случаях 23,0, 23,0 и 29,3 кДж/моль (5,5, 5,5 и 7,0 ккал/моль) соответственно], а константы скорости для изолированных, но слегка модифицированных а- и 3-цепей составили 5-10 — 8-10 дм моль с , тогда как для мономерного гемоглобина hironomus получено более высокое значение 3-10 дм -моль 1-с [6]. Для гемоглобйнов кинетика реакции имеет сложный характер вследствие изменений четвертичной структуры, однако константы скорости и в этом случае попадают в интервал 10 — 10 дм моль с . Константы скорости отщепления кислорода составляют 10—70 с , а соответствующие энергии активации равны 80—88 кДж/моль (19—21 ккал/моль) для миоглобинов и 10— 15 с и 67—105 кДж/моль (16—25 ккал/моль) для большинства гемоглобйнов (эти значения сильно зависят от pH). Библиографию по этому вопросу см. в работе [8]. Даже если гистидин существенно уменьшает величину константы скорости, которая была в отсутствие белка, наблюдаемые скорости вполне достаточны для физиологических потребностей. Мутантные гемоглобины, в которых гистидин замещен на аргинин или тирозин, обнаруживают несколько более высокие скорости, особенно в реакциях с СО [8]. Некоторые гемоглобины с очень малыми константами скорости диссоциации ( 10 с 1), которые явно не могут функционировать как переносчики кислорода, встречаются у нематод [91]. [c.163]

Эффект Бора, т. е. взаимное влияние изменения pH и связывания кислорода, тесно связан с описанным выше гем-гемовым или гомо-тропным взаиА-юдействием, хотя эти два эффекта удается разделить в случае некоторых гемоглобйнов (разд. 7.5). По-видимому, эффект Бора определяется несколькими аминокислотными остатками, р/С которых меняется вместе с изменением окружения, которое сопровождает R—Т-переход. К этим остаткам относятся аргинин НСЗ и валин NA1 в а-цепи, а также гистидин НСЗ в (3-цепи. Все эти остатки участвуют в гомотропном взаимодействии, равно как и гистидин Н5 в а-цепи, который затрагивается при этом лишь косвенным образом [169, 173]. 2,3-Дифосфоглицерат влияет на свойства гемоглобина, связываясь специфически с Т-формой белка с образованием комплекса состава 1 1 [169, 173]. Исследования мутантных и модифицированных гемоглобйнов, в том числе изучение структуры областей, в которых находятся С-концевые остатки, также подтверждают важную роль солевых мостиков в механизме гомотропного и гетеротропного взаимодействия в гемоглобинах млекопитающих [94, 130, 169, 173]. [c.177]

Снижение окислительно-восстановительного потенциала пары Fe"/Fe может быть следствием, во-перных, замены координированного гистидина такими лигандами, как карбоксилат-ион или тирозин, которые имеют тенденцию стабилизировать состояние Fe(HI), или, во-вторых, некоторого кооперативного влияния белка (разд. 7.5 и 7.6). Известны мутантные гемоглобины, в которых гистидин F8 замещен на тирозин в а- или -цепях. Показано, что это приводит к стабилизации состояния Fe(ni), однако не получено никаких сведений о скорости автоокисления ионов Ре(П) [170]. Природа аксиального лиганда в гемоглобинах, миоглобинах и пероксидазах одинакова, так что эти белки представляют собой прекрасный пример того, как белок может влиять на скорость автоокисления и окислительно-Еосиановительный потенциал. Сравним следующие качественные наблюдения над реакциями Fe(H) с кислородом и значения окислительно-восстановительных потенциалов Е° при рн 7 [c.186]

Ингрэм предпринял большую работу но выяснению химической природы мутаций гемоглобина. Метод исследования — гидролиз белка ферментом трипсином до предела, затем разделение и исследование образовавшейся смеси пептидов методом отпечатков пальцев . Вся разница между мутантными гемоглобинами и нормальным оказалась в 1 пептиде из 28, а когда он был выделен и изучен отдельно, то выяснилось, что все различие — в 1 едпнст- [c.416]

Гемоглобин А, представляющий собой основной тип гемоглобина у взрослого человека, состоит из четырех полипептидных цепей-двух идентичных а-цепей и двух идентичных Р-цепей ( гРг). В 1957 г. Вернон Ингрэм показал, что нормальный и серповидноклеточный гемоглобины содержат одинаковые а-цепи, но различные р-цепи. В щестом положении Р-цепи нормального гемоглобина находится остаток глутаминовой кислоты, у серповидноклеточного гемоглобина он заменен на остаток валина (рис. 10.12). В данном случае различия между нормальным и мутантным аллельными вариантами являются следствием единственной аминокислотной замены в соответствующем белке. Таким образом, ста- [c.19]

Благодаря методам генной инженерии исследователи получили возможность использовать для изучения клеточных механизмов мутации человека. Например, известно, что группа наследственных заболеваний крови, объединяемых под названием талассемии, характеризуется резким падением уровня гемоглобина. Секвенирование ДНК 50 больных талассемией показало, что в большинстве случаев снижение уровня гемоглобина было вызвано нарушением в сплайсинге РНК. Единичные замены нуклеотидов, обнаруженные в ДНК, либо инактивировали сайт сплайсинга, либо приводили к возникновению нового такого сайта. Удивительно, но анализ мРНК этих же больных показал, что потеря сайта сплайсинга не ведет к его отменению оставшийся нормальным второй, участвующий в сплайсинге сайт, ищет поблизости подходящий участок и соединяется с ним. Нри этом может реализоваться несколько вариантов сплайсинга, т. е. мутантный ген способен детерминировать несколько измененных белков (рис. [c.159]

В клетках Е. oli была осуществлена также экспрессия белков, содержащих большое число субъединиц, и осуществлено их выделение из нерастворимых комплексов. Для получения мутантных гемоглобинов осуществляли синтез в клетках Е. соИ Р-глобина в виде гибридного белка р-галактозидаза — р-глобин и выделяли этот белок методом, описанным в разд. 4.3.2.2 [23] (табл. 4.10). После расщепления гибридного белка, диализа и лиофилизации конформацию гемоглобина восстанавливают, используя следующую методику [23]. [c.125]

Такие аналитические методы, как исследование кругового дихроизма и рентгеноструктурный анализ, могут быть использованы для определения конформации ренатурированных и растворимых рекомбинантных белков. Немногочисленные имеющиеся к настоящему времени данные обнадеживают. Например, спектры, полученные при исследовании кругового дихроизма ренатурировавшего прохимозина [53] и секретируемого клетками Е. oli гормона роста человека [42], существенно не отличаются от спектров природных белков. Был также получен в кристаллическом виде -глобин, продуцируемый клетками Е. соИ и включившийся в состав гемоглобина. Исследование дифракции рентгеновских лучей с разрешением 2,8 А выявило весьма небольшие различия между природным и мутантным рекомбинантным белками эти различия объясняют изменениями, возникающими при генноинженерных манипуляциях [23]. Хотя и существуют проблемы, связанные с очисткой эукариотических полипептидов, выделяемых из клеток Е. oli, такая система используется для получения ряда белков, используемых в медицине [1]. [c.134]

После многолетних исследований серповидноклеточной анемии (малокровия) стало очевидным, что мутация определенного гена приводит к изменениям химической структуры молекулы гемоглобина. Основной тип гемоглобина взрослого человека состоит из четырех полипептидных (белковых) цепей двух идентичных а-цепей и двух идентичных Р-цепей (агРг). В 1957 г. В. Ингрем обнаружил, что нормальный и серповидноклеточный гемоглобины содержат одинаковые а-цепи, но различные (3-цепи. Различия между нормальной и мутантной (З-цепью заключались в том, что в серповидноклеточном гемоглобине остаток глутаминовой кислоты в 6-м положении заменен на остаток валина. Таким образом, различия между нормальным и мутантным вариантом, вызывающим заболевание, явились следствием молекулярного события — замены единственной аминокислоты в соответствующем белке. Выяснение природы серповидноклеточной анемии дало название целому классу заболеваний человека — молекулярные болезни . [c.72]

При наличии двух копий гена мутации одной из них, ведущие к синтезу неправильного белка, не будут гибельными для клетки, поскольку другая копия обеспечит синтез правильного белка. Следовательно, мутантный ген не будет элиминироваться естественным отбором, и через ряд поколений в результате накопления мутаций кодируемый им мутантный белок может оказаться полезным для организма. Это означает появление нового гена. Такие родственные гены сходны по последовательности кодонов, а соответствующие белки — по последовательности аминокислот. Например, подобное семейство белков составляют миоглобин и протомеры гемоглобинов. В организме взрослого человека имеются три основные формы гемоглобинов, и все они тетрамеры, все содержат а-про-томеры, но различаются по другой паре протомеров [c.162]

Специалист по химии белка сказал молекулярному генетику, что он нашел новый мутантный гемоглобин, в котором аспартат замещает лизин. [c.85]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология