ДНК-белковые взаимодействия и регуляция активности генов

Фаговый дисплей в исследовании коротких пептидов и эпитопов. В живом организме большинство биологических процессов управляется посредством специфических белок-белковых или белково-нуклеиновых взаимодействий. К таким процессам относятся, например, регуляция транскрипции генов под действием различных белковых факторов, взаимодействие белковых лигандов с рецепторами на поверхности клеток, а также специфическое связывание антигенов соответствующими антителами. Понимание молекулярных механизмов взаимодействия белковых лигандов с рецепторами имеет большое фундаментальное и прикладное значение. В частности, разработка новых лекарственных препаратов белковой природы обычно начинается с идентификации исходной последовательности аминокислот, обладающей требуемой биологической активностью (так называемая основная (lead) последовательность). Однако пептиды с основной последовательностью аминокислот могут обладать и неже- [c.336]

Регуляция скорости синтеза белков. Такое действие оказывают стероидные и тиреоидные гормоны они проникают в клетку и взаимодействуют со специфическими рецепторами. Гормонрецепторный комплекс проникает в ядро, связывается с хроматином и увеличивает скорость синтеза белков на уровне генов (рис. 51). Активные гены усиливают синтез определенной РНК, которая выходит из ядра, поступает к рибосомам и запускает синтез новых белков, которые могут быть структурными или сократительными белками мышц и других тканей, а также ферментами или гормонами. В этом состоит их анаболическое действие. Однако скорость белкового синтеза в клетках — относительно медленный процесс, так как требует большого количества энергии и пластического материала. Поэтому такие гормоны не могут осуществлять быстрый контроль процессов метаболизма. Основная их функция сводится к регуляции процессов роста, развития и дифференцировки клеток организма. [c.138]

Многие белки при связывании с ДНК изгибают ее, а если подобных ДНК-белковых связей много, то нить ДНК может сформировать плотную спираль вокруг белкового комплекса с образованием нуклеопротеиновой частицы Известно, что у бактерий такие нуклеопротеиновые частицы образуются при связывании инициаторных белков с точкой начала репликации (см. разд. 5.3.9), а также при связывании ДНК с интегразой фага лямбда для катализа сайт-специфической рекомбинации (рис. 9-19). По-видимому, в таком сложном трехмерном соединении участвуют как конкурентное, так и кооперативное взаимодействия Аналогичные гипы взаимодействий используются при регуляции каталитической активности нуклеопротеиновых частиц, как показано на примере белкового комплекса, содержащего интегразу фага лямбда (рис. 9-20). В связи с тем, что при экспрессии эукариотических генов происходит связывание кластеров белков, регулирующих активность генов, [c.109]

ДНК-белковые взаимодействия и регуляция активности генов [c.42]

Особенно важны и многообразны взаимодействия белков и нуклеиновых кислот. Мы встречаем взаимное сочетание этих партнеров в самых различных случаях. Из них построены хранилища нашей наследственной информации — хромосомы. Из них же состоят рибосомы — эти биологические микрофабрики синтеза белков во всех живых организмах. Те же два компонента участвуют в построении вирусов — широчайше распространенных болезнетворных начал. Белково-нуклеиновое взаимодействие лежит и в основе регуляции активности генов на протяжении сложнейших процессов становления высших организмов на пути бесконечной дифференциации примитивной зародышевой клетки, в результате чего возникает все многообразие органов и тканей. [c.157]

Временная и пространственная регуляция экспрессии генов осуществляется в основном на уровне инициации транскрипции, при сборке транскрипционных комплексов вблизи сайта инициации транскрипции. Предполагается, что сам процесс сборки либо транскрипционная активность собранного комплекса зависит от взаимодействия между специфическими ДНК-связываюшими белками (факторами транскрипции) и короткими сегментами ДНК с определенной последовательностью. Некоторые факторы транскрипции осуществляют свое действие через белок-белковые взаимодействия, а не при связывании с ДНК. Различные комбинации относительно небольшого числа таких специфических последовательностей ДНК, каждая из которых связывается с уникальным набором белков, и создают предпосылки для функционирования аппарата транскрипции практически неограниченным числом способов. ДНК-связывающие и активирующие транскрипцию свойства некоторых факторов транскрипции часто зависят в свою очередь от их связывания с небольшими молекулами (например, стероидами или металлами). Ковалентная модификация специ- [c.354]

В ходе эволюции сначала должны были возникнуть внутриклеточные системы регуляции. К ним относятся регуляция на уровне ферментов, генетическая и мембранная регуляции (рис. 2.1,/). Все эти системы регуляции тесно связаны между собой. Например, свойства мембран зависят от генной активности, а дифференциальная активность самих генов находится под контролем мембран. Больше того, в основе всех форм внутриклеточной регуляции лежит единый первичный принцип, который можно назвать рецепторно-конфор-мационным. Во всех случаях белковая молекула — будь то фермент, рецептор или регуляторный белок — узнает специфический для нее фактор и, взаимодействуя с ним, изменяет свою конфигурацию. В мультикомпонрнтных комплексах ферментов, генов и мембран конформационные изменения молекул-рецепторов кооперативно передаются на весь комплекс, влияя на его функциональную активность. [c.31]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология