Структура доменов и субъединиц

Структура доменов и субъединиц IgG [c.16]

Другим продуктом главного комплекса гистосовместимости являются 1а-белки (антигены II класса), участвующие в регуляции иммунного ответа, т. е. efo подавлении или активации. 1а-Белки экспрессируются клетками иммунной системы (лимфоцитами и макрофагами) и неоднородны по своей структуре (в частности, 1а- лки различны у Т-хелперов и Т-супрессоров). Молекула 1а-бел-ка состоит из двух полипептидных цепей а и fi с молекулярной массой 34 000 и 28 000 соответственно (рис. 123). Обе цепи представляют собой погруженные в мембрану гликопротеины, также имеющие доменную стру ктуру (а i, а , ), причем t- и -субъединицы не имеют структурной гомологии. Кроме того, 1а-белки различных видов животных существенно различаются между собой. [c.220]

Рассматривая структуру белка, полезно различать разные уровни его пространственной организации. Аминокислотную последовательность называют первичной структурой белка. Регулярные водородные связи по всей длине непрерывной полипептидной цепи приводят к образованию а-спиралей и -слоев, которые представляют собой вторичную структуру белка. Некоторые комбинации а-спиралей и -слоев, упакованные вместе, формируют компактно уложенные глобулярные единицы, каждая из которых носит название белкового домена. Домены обычно состоят из отрезков полипептидной цепи, содержащих от 50 до 350 аминокислот по-видимому, они являются теми модульными единицами, из которых строятся белки (см. ниже). Маленькие белки могут содержать только один домен, более крупные белки состоят из нескольких доменов, связанных сравнительно открытыми участками полипептидной цепи. Наконец, отдельные полипептиды могут служить субъединицами для формирования более крупных молекул, часто называемых белковыми агрегатами, или белковыми комплексами. В таких комплексах субъединицы связаны друг с другом большим числом слабых нековалентных взаимодействий (см. разд. 3.1.1), у внеклеточных белков эти взаимодействия часто стабилизированы дисульфидными связями. [c.143]

Принцип, позволяющий белковым доменам ассоциировать с образованием новых центров связывания, работает и при сборке значительно более крупных клеточных структур. Надмолекулярные структуры, такие, как ферментные комплексы, рибосомы, белковые волокна, вирусы и мембраны, не синтезируются в виде единых гигантских молекул, связанных ковалентными взаимодействиями, а собираются в результате нековалентной агрегации макромолекулярных субъединиц. [c.150]

Полипептиды, входящие в состав промежуточных филаментов различных типов, различаются по аминокислотной последовательности, а также - и очень сильно - по молекулярной массе. Однако у всех имеется гомологичный центральный домен, который при димеризации белка образует жесткую структуру из обвивающих друг друга спиралей. Такие димерные субъединицы складываются в большие пучки внахлест , формируя промежуточные филаменты. Стержневидные домены субъединиц при этом создают структурную сердцевину ПФ, а глобулярные домены на обоих концах выступают наружу и обусловливают разнообразие свойств ПФ. Именно благодаря этой вариабельности механические свойства ПФ и взаимодействия их с другими клеточными компонентами приспособлены к специфическим нуждам клеток того или иного типа. [c.320]

Несмотря на относительно низкое разрешение (15—20 А), модели пространственной структуры дают уникальную возможность не только определять форму и геометрические параметры молекул или их комплексов, но и исследовать их топографию количество и относительное расположение доменов или субъединиц, локализацию определенных [c.214]

Белок-дисульфидная изомераза клеток млекопитающих проявляет активность в форме димера идентичных субъединиц молекулярной массы около 57 кДа [180]. Пространственная структура отдельной молекулы состоит из двух доменов, каждый из которых обнаруживает близкую гомологию с тиоредоксином [187], — небольшим белком с молекулярной массой 12 кДа, присутствующим во всех живых [c.413]

Дисульфидные мостики — это основной тип ковалентной связи в белках, соединяющей между собой отдельные участки полипептидной цепи или различные цепи. Внутрицепочечные дисульфидные связи участвуют в поддержании конформационной стабильности свернутой полипептидной цепи, способствуя тем самым правильной ориентации аминокислотных остатков, образующих активные центры или участки связывания ферментов, антител и других биологически активных белков. Межцепочечные дисульфидные связи соединяют между собой отдельные субъединицы или цепи, закрепляют правильную укладку полипептидных цепей в доменах, удерживаемую в противном случае лишь благодаря нековалентным взаимодействиям, и тем самым принимают участие в поддержании четвертичной структуры. [c.165]

Некоторые последовательности аминокислот содержат повторы. Как показано в примерах на рис. 2.15, эти области могут быть различными по протяженности это сразу наводит на мысль о возможности сушествования в трехмерной структуре элементов симметрии или псевдосимметрии. Длинные повторы могут привести к образованию в молекуле либо симметричных областей, либо множественных доменов, которые могут быть похожими на субъединицы субъединичных белков. Короткие повторы могут указывать на наличие спиральных сверхспиральных структур — типа структур, обнаруженных в коллагене и других фибриллярных белках. [c.72]

Lex А сходен с репрессором А и по структуре, и по функции. Мономер Lex А состоит из двух доменов амино-концевого, узнающего ДНК, и карбокси-концевого, который удерживает субъединицы вместе в составе димера. Белок Lex А подавляет активность ряда генов, продукты которых помогают бактерии выжить при облучении (рис. 3.14). При УФ-облучении Lex А инактивируется под действием Re А, и эти гены включаются. Re А расщепляет Lex А точно так же, как он расщепляет репрессор, по строго определенной связи в цепочке аминокислот, соединяющей два домена. [c.77]

Если для A. используют метанол, р-ция наз. метаноли-зом, если этанол-эта н о л и 3 о м, и т.п. А. протекает по механизму нуклеоф. замещения. Об А. см. в ст. Спирты. АЛКОГОЛЬДЕГИДРОГЕНАЗА (алкоголь НАД оксидо-редуктаза), фермент класса оксидоредуктаз, катализирующий в присут. никотинамидаденнндинуклеотида (НАД) окисление спиртов и ацеталей до альдегидов н кетонов. Состоит из двух (печень лошади) или четырех (дрожжи) одинаковых суб>единиц с мол. м ок. 40 тыс, первичная структура фермента расшифрована полностью. Существует в виде нескольких отличающихся строением молекулы форм (изоферментов). Каждая субъединица построена из двух доменов, на границе к-рых находится глубокий карман , ограниченный гидрофобными аминокислотными остатками На его дне локализован атом Zn, связанный с двумя остатками цистеина и одним остатком гистидина, [c.95]

Различают Г. специфичные к НАД, НАД и НАДФ или только к НАДФ. Фермент имеет мол. м. 210-480 тыс. и обычно состоит из 4 или 6 одинаковых субъединиц. В активном центре содержатся остатки лизииа, тирозина и цистеина. Третичная структура характеризуется наличием доменов с мол. м. 20 тыс. Известна первичная структура нескольких Г. Оптим. каталитич. активность при аминировании в области pH 7,5-8,5, при дезаминировании 8,5-9,5. [c.587]

Для Э. характерна доменная структтоа. В глубокой щели между малым N-концевым и большим С-концевым доменами располагается активный центр фермента. Для проявления каталитич. активности необходимы ионы Mg, причем без них фермент не только не обладает активностью, но и диссоциирует на субъединицы. Считают, что в молекуле Э. существуют 3 категории участков связывания металлов каталитический, ингибиторный и конформационный . Изменение пространств. структуры фермента при связывании Mg с конформац. участком необходимо для осуществления взаимод. фермента с субстратами и конкурентными ингибиторами. Замена [c.481]

РИС. 7-5. А. Схематическое изображение полипептидной цепи субъединицы дрожжевой гексокиназы В. Место связывания глюкозы обозначено буквой G, а место связывания АМР — буквой А. Места связывания АТР в области между двумя субъединицами в ) азличиых типах кристаллов обозначены буквами lu и Id (по Флеттерику и др. [76]). -5. Изображение молекулы фосфоглицераткиназы. Цилиндры, представляющие а-спи-ральные отрезки цепи, пронумерованы римскими цифрами, начиная с К-конца . Стрелками представлены индивидуальные цепи в р-структуре и их направление. Стрелки обозначены буквами в алфавитном порядке, начиная с N-конца. Домен, связывающий АТР, находится в нижней части рисунка (по Блейку и Эвансу [77]). [c.127]

Контакты часто представлены -складчатыми листами. В кон-канавалине А один (I—IV) из трех тппов контактов также намного слабее, чем два других. Особенно прочен контакт I—II, включающий 14 водородных связей. В этом случае широкая (шестицепочечная) (3-структура пересекает ось второго порядка, так что образуется регулярная (3-структура из 12 цепей. Две цепи, связанные пересекающими ось второго порядка водородными связями, антипа-раллельны, таким образом, эта ось перпендикулярна плоскости листа. Подобные продолжения (3-структур на поверхности раздела белок — белок обычны для агрегатов субъединиц и структурных доменов. [c.122]

Определены структуры четырех NAD-зависимых дегидрогеназ лактатдегидрогеназы (LDH) [232], s-малатдегидрогеназы (MDH) 233], алькогольдегидрогеназы печени (ADH) и D-глицеральдегид-З-фосфатдегидрогеназы (GAPDH) [230, 231]. Этн ферменты катализируют перенос гидрид-иона из субстрата, по которому они названы, к атому С4 никотинамидного цикла NAD. Каждая субъединица фермента содержит один домен, связывающий NAD. [c.259]

Кажущаяся плотность белков в воде выше, чем их сухая плотность в органических растворителях. Это возрастание плотности вызывается электрострикцией связанной воды. Молекулы воды связываются на поверхности глобулы, а также внутри нее — между доменами химотрипс на, например, или между субъединицами белка, обладающего четвертичной структурой. Количество связанной воды, в которую не могут проникать электролиты, составляет около 0,3 г на 1 г белка, т. е. примерно 100 молекул НгО на белок с м. м. 6000. Непроникновение электролитов в свя-ванную воду определяется электростатическими эффектами. Рассмотрим заряд е, погруженный в растворитель с высокой диэлект- [c.116]

N-концевой (остатки 1-92), взаимодействующий с ДНК, и С-концевой домен (остатки 132-236), ответственный за контакт с С-концевым доменом второй субъединицы белка. Участок цепи с 93 по 131 остаток образует перемычку между двумя функциональными доменами, на которой расположен участок атаки протеиназы Re A. В активной форме белок с1 представляет собой димер, структура которого поддерживается нековалентными взаимодействиями между С-концевыми доменами двух субъединиц. Оба N-концевых домена связываются кооперативно с палиндромными последовательностями каждого из трех участков 0 7, 0 2 и О З. При индукции протеиназа Re A расщепляет полипептидную цепь на участке между доменами. В результате этого нарушается кооперативность связывания, что проявляется в значительном снижении сродства индивидуальных N-концевых доменов к центрам связывания в операторной области. [c.189]

Рис. 3-33. Пространственная структура белка может быть описана в терминах различных уровней свертывания, каждый из которых составлен из структур предшествующего уровня в иерархическом порядке. Такие уровни иллюстрируются на этом рисунке на примере двухдоменного бактериального белка, активирующего катаболизм. Когда большой домен связывается с циклическим АМР, в белке происходит конформационное изменение, дающее возможность малому домещ" связываться со специфической последовательностью ДНК. Аминокислотная последовательность определяется как первичная структура белка, а первый уровень свертывания полипептидной цепи - как его вторичная структура. Как обозначено внизу рисунка под квадратными скобками, комбинацию второго и третьего уровней свертывания, представленную здесь, обычно называют третичной структурой, а четвертый уровень (комбинация субъединиц) - четвертичной структурой белка. (С изменениями с рисунков Jane

Несмотря на значительную разницу в размерах, все белки ПФ цитоплазмы кодируются генами одного мультигенного семейства. У всех этих белков в первичной структуре полипептида есть гомологичный срединный участок примерно из 310 аминокислот, образующий протяженную а-спираль с тремя короткими не-а-спиральпыми вставками (рис. 11-74). Кроме того, большие отрезки этой срединной области имеют последовательность, характерную для полипептидов, способных к образованию спирали из двух спиралей (см. разд. 11.1.6). Подобно тропомиозипу или хвосту мышечного миозина, эта двухцепочечная спираль представляет собой димер из двух одинаковых полипептидов ПФ. Эти две цепи в гомодимере ПФ уложены параллельно друг другу, причем к срединному стержневидному домену примыкают на обоих концах глобулярные домены. При сборке ПФ стержневидные домены взаимодействуют друг с другом и формируют однородную сердцевину филамента, а глобулярные, величина которых сильно варьирует у разных белков ПФ, выступают с поверхности филамента наружу. Одна из моделей сборки ПФ из димерных субъединиц показана на рис. 11-75. [c.316]

Трехмерные структуры субъединиц димера, не ассоциированного с лигандом, идентичны и имеют вид, схематически представленный на рис. 1.8. Каждая из них состоит из четырех а-спиралей, образующих цилиндр диаметром около 20 А и длиной более 70 A. Дисульфидсвя-занный димер принадлежит к группе симметрии Сгу При взаимодействии с лигандом и комплексообразовании симметрия нарушается. Центр связывания аспартата с рецептором находится вблизи вершины димера между контактными поверхностями субъединиц на высоте более 60 A от предполагаемой поверхности внешнего фосфолипидного слоя мембраны. В соответствии со своей симметрией димер, образованный из внеклеточных доменов двух рецепторов, имеет два лигандсвя-зывающих гидрофильных кармана. Один из них, наиболее четко проявляющийся на картах электронной плотности, показан на рис. 1.9. Он включает остаток Arg-64 и фрагмент 149-154 одной субъединицы и остатки Arg-69, Arg-71 - другой, а также молекулу кристаллизационной [c.62]

Трехмерная структура -галактозидазы Е. oli с разрешением 2,5 А была недавно исследована Р. Джекобсоном и соавт. [435]. Рентгеноструктурный анализ показал, что аминокислотная последовательность белка из 1023 остатков имеет N-концевой а-пептидный участок 1-51 вытянутой формы и пять структурно автономных доменов 51-217 (I), 220-334 (II), 334-627 (III), 627-736 (IV) и 736-1023 (V). В отличие от ДНК-топоизомеразы типа I, где полипептидная цепь переходит от одного незавершенного домена к другому и, не закончив его построения, направляется к третьему и т.д. (рис. 1.30), у -галактозидазы цепь проходит от N-конца молекулы к ее С-концу через все домены строго последовательно. Тем самым облегчается сборка длинной полипептидной цепи белка, поскольку при модульной структурной организации нативного фермента каждый домен может действовать как независимая свертывающаяся субъединица. [c.119]

Аналогичное исследование было проведено для мультимолекуляр-ной системы цитохром-с-оксидазы - терминального компонента дыхательной цепи всех аэробных организмов [615]. Субъединичный состав этого комплекса варьирует в зависимости от источника выделения. В митохондриях сердца быка он образован 12 субъединицами. Их молекулярные массы составляют I - 57, II - 26, III - 30, IV - 17, V - 12,5 кДа, а для остальных эта величина лежит в диапазоне 5-10 кДа. Реконструкция трехмерной структуры (рис. 1.68) показывает, что по форме молекула напоминает букву Y, ее высота составляет 11 нм и она состоит из трех доменов. Два верхних (М] и М2), гю крайней мере, частично эк- [c.200]

Используя приведенные выше данные, можно провести сравнение пространственных структур ряда функционально неродственных белков, таких, как, например, Ка , К+-АТРаза почек, белок быстрых натриевых каналов и аденилатциклаза мозга. Их объединяет то, что все они относятся к интегральным мембранным белкам и выполняемые ими функции имеют трансмембранный характер перенос веществ или передача химических сигналов. По-видимому, благодаря этому их пространственная организация имеет ряд общих особенностей. Все они содержат в своем составе гидрофобный сегмент, локализованный в средней части молекулы. Значительные части полипептидной цепи экспонированы на обеих мембранных поверхностях. Причем в некоторых случаях, таких, как, например, аденилатциклаза, одна полипептидная цепь образует три последовательно расположенных домена надмембранный, мембранный и внутриклеточный. В других, — например, Ка" , К -АТРаза, внутриклеточный домен образован а-субъе-диницей, тогда как Р-субъединица экспонирована практически целиком на внешней мембранной поверхности. Аналогичные особенности строения прослеживаются также и для других белков, функции которых имеют трансмембранный характер (ацетилхолиновый рецептор, цитохром-с-оксидаза или цитохром-редуктаза). [c.214]

Как уже упоминалось, плазматические мембраны представляют собой динамическую структуру, состоящую из липидного бислоя и одноцепочечных мембранных белков, полипептидные цепи которых насквозь прошивают липидный слой. Для совмещения с гидрофобным слоем мембранные белки имеют участки пептидной цепи (домены) с повышенной гидрофобностью боковых фупп. Гидрофильные участки этих цепей располагаются на обеих сторонах мембраны. В зависимости от числа трансмембранных доменов и химической ориентации пептидной цепи (от N- к С-концу) различают несколько типов мембранных белков. Тип I имеет один трансмембранный домен, N-конец, экспонированный вовне, и С-конец, расположенный на плазматической стороне мембраны. Тип И тоже имеет один домен и противоположную ориентацию цепи — ее С-конец находится на внешней стороне мембраны. Тип П1 содержит несколько трансмембранных доменов и внутримембранных петель, при этом оба конца цепи могут оставаться в цитоплазме. Тип IV представляет собой мультимер, т. е. состоит из нескольких субъединиц, трансмембраниые домены которых образуют общий трансмембранный канал. Кроме того, некоторые мембранные белки, особенно ферменты, могут быть закреплены на липидном слое мембраны ковалентными связями [c.117]

Из всех иммуношобулинов IgM организован наиболее сложно и имеет наибольшую мол. массу 950 кД. Он состоит из пяти мономеров, каждый из которых включает две тяжелые цепи (ц-цепи) и две легкие цепи или Х,-типов). Мономеры обьединены в единую пентамерную молекулу дисульфвдными связями (-S-S-) и J-цепью. Пять мономерных субъединиц расположены радиально. При этом F -фрагменты направлены в центр круга, а РаЬ-фраг-менты — кнаружи (рис. 2.14). В состав ц-цепи входит четыре С-домена (Сц1, Сц2, СцЗ и Сц4), но при этом в структуре тяжелой цепи отсутствует шарнирный участок. В какой-то степени его функцию выполняет Сц2-домен, имеющий остатки пролина. Предполагается, что именно этот домен явился эволюционным предшественником шарнирной области у- и а-цепей IgG и IgA соответственно. [c.65]

К таким белкам относятся НАД-зависимые дегидрогеназы. Было показано, что они состоят из двух функциональных и структурных частей — доменов. Один домен выполняет функцию связывания коэнзима (НАД), а второй несет каталитический центр связывания субстрата, а также центры взаимодействия субъединиц. Третичная структура той части полипептидной цепи, которая выполняет функцию связывания динуклеотидного кофермента, в остальной части молекулы у разных дегидрогеназ совершенно различна. Сходство третичной структуры НАД-связывающего домена у четырех различных дегидрогеназ позволило предположить, что предковые гены современных дегидрогеназ возникли в результате слияния дупликатных копий гена, контролирующего белок, связывающий динуклеотид с другими генами. [c.492]

РИС. 2.10. Модель дисульфидных связей в иммуноглобулине С. Индексы L и Я относятся к легким и тяжелым цепям соответственно, буквы С и У обозначают области, аминокислотная последовательность которых сохраняется или, наоборот, значительно меняется у различных видов IgG. Каждая выделенная область последовательностн сворачивается в домен с независимой третичной структурой, и, таким образом, результирующая структура напоминает белок, состоящий из 12 субъединиц, хотя он представляет собой одну ковалентную единицу (рис. Ирвинга Гейса). [c.67]

Докериновые домены могут быть объединены с другими ферментами в составе гибридных полипептидных цепей, что будет обеспечивать взаимодействие таких рекомбинантных белков со скелетной последовательностью СурА. Более того, хотя коге-зиновые домены обладают высокой гомологией, они не полностью идентичны и предпочтительно взаимодействуют с докериновыми доменами определенной первичной структуры. Это создает условия для упорядоченной сборки каталитических субъединиц, вводимых в состав мультиферментного комплекса, на скелетной последовательности по воле исследователя путем линейного упорядочивания когезиновых доменов вдоль полипептидной цепи СурА методами белковой инженерии [176]. Первые результаты использования такого подхода на практике уже получены [177, 178]. [c.377]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология