Первичная структура бактериородопсина

Выяснение первичной структуры бактериородопсина было завершено практически одновременно в 1979 г. в СССР Ю. А. Овчинниковым с сотр. и в США Г. Кораной с сотр. Полипептидная цепь белка состоит из 248 аминокислотных остатков. 67% которых являются гидрофобными. Необходимо отметить, что бактериородопсин явился первым истинно мембранным белком, строение которого было полностью расшифровано. [c.607]

При изучении бактериородопсина были, по существу, впервые сформулированы принципы определения топо рафии мембранных белков. Анализ распределения гидрофобных и гидрофильных аминокислотных остатков в полипептидной иепи позволяет сделать вывод о ее пространственной укладке в мембране. Гидрофобные зоны, по всей видимости, представляют собой трансмембранные сегменты, в то время как гидрофильные районы выступают из мембраны и соединяют отдельные внутримембранные а-спиральные тяжи белковой молекулы. Такого рода анализ выявил в первичной структуре бактериородопсина семь участков повышенной гидрофоб ности. что хорошо согласуется с электронно-микроскопическими данными по топографии белка в мембране. [c.607]

Окончательно механизм генерации Д яН+ мембранами пурпурных бляшек не расшифрован, несмотря на то, что в настоящее время с помощью генной инженерии удалось получить около 15 мутантных форм бактериородопсина, в которых замена тех или иных аминокислот позволяет определить их участие в трансмембранном переносе Н+. Таким образом, даже полностью зная первичную структуру мембранного белка, структуру его активного центра и упаковку в мембране, не всегда удается полностью расшифровать механизм его работы. [c.124]

Бактериородопсин оказался хронологически первым A iH-re-нератором, для которого удалось выяснить первичную структуру. Это было сделано Ю. А. Овчинниковым, Н. Г. Абдулаевым и сотрудниками (1978), а позднее X. Г. Кораной и его коллегами (1979). Оказалось, что белок состоит из 248 аминокислотных остатков, образующих семь гидрофобных последовательностей (по 24—28 аминокислот каждая), чередующихся с более короткими гидрофильными последовательностями. Кроме того, на С-конце молекулы белка находится гидрофильная последовательность, включающая не менее 20 аминокислот. [c.103]

Бактериородопсин и родопсин из палочек сетчатки практически не имеют гомологичных участков, однако они формируют очень похожие структуры в мембране, состоящие в каждом случае из 7 гидрофобных столбов. Вряд ли эти два пигмента имеют какую-либо прямую эволюционную связь. По-видимому, упаковка в 7 а-спиральных столбов молекулы ретиналя является оптимальным способом обеспечения его функционирования в мембране в качестве первичного приемника кванта света. [c.156]

Первичная структура бактериородопсина была установлена в 1979 г. Ю. А. Овчинниковым с группой сотрудников и чуть позднее подтверждена Г. Кораной. Бактериородопсин — это первый, мембранный белок, для которого была полностью установлена первичная структура. Трудности анализа ме.мбранных белков состоят в том, что они нерастворимы в водных буферных системах, и расщепление их на фрагменты с помощью протеаз (традиционный метод анализа) практически невозможно. Для расщепления бактериородопсина применялись химические методы, а образовавшиеся фрагменты разделялись на биогелях, уравновешенных кон- [c.122]

Главным фактором, лимитирующим разрешение в описанном выше исследовании, являлось радиационное разрушение кристаллов в ходе съемки. В последние годы заметное развитие получили методы электронного микроскопирования при низких и сверхнизких температурах, которые позволяют многократно повышать радиационную устойчивость биологических объектов. Их использование для исследования кристаллов бактериородопсина дало возможность собрать экспериментальные данные до разрешения 3 А в плоскости, параллельной мембране [616]. И хотя в направлении, нормальном к этой плоскости, разрешение оказалось значительно хуже, реконструкция трехмерной структуры позволила выявить ряд тонких деталей структуры, таких, как локализация боковых цепей некоторых аминокислот и (3-иононового кольца ретиналя. Используя полученные данные как реперные точки и сведения о первичной структуре, удалось вписать полипептидную цепь в трехмерную карту белковой плотности и рассчитать атомную модель структуры белка. [c.203]

Для полной расшифровки механизма действия мембранного белка очень важно знать его первичную структуру и расположение его частей в мембране. Бактериородопсин был первым белком, генерирующим Д яН+, для которого были полностью установлены первичная структура и локализация его фрагментов в мембране. Этот белок расположен в специализированных областях цитоплазматической ме.мбраны пурпурных бактерий, в так называемых пурпурных бляшках. Кроме этого он обладает свойством образовывать в мембране Н. halobium тримеры, причем каждый тример окружен шестью другими так, что образуется правильная гексогональная решетка, и мембрана пурпурных бактерий может рассматриваться как естественный двумерный кристалл. Эти особенности бактериородопсина позволили Р. Хендерсону и П. Ануин в 1975 г. с помощью рентгеноструктурного анализа построить молекулярную модель белка, изображенную на рис. 44. Семь а-спиралей пересекают мембрану, образуя замкнутую группу колонн высотой около 3,5 нм (рис. 44). [c.122]

Рентгеноструктурный анализ комплекса Fo затруднен, так как этот белок в отличие от бактериородопсина не образует кристаллических структур in vivo. Считается, что Ь-субъединица пересекает мембрану один раз, с —два раза, а а образует шесть а-спи-ральных столбов , пронизывающих мембрану. Эта схема основана в основном на анализе чередования гидрофобных и гидрофильных последовательностей в первичной структуре субъединиц и нуждается в экспериментальном доказательстве. [c.130]

Наиб, интенсивно в 70-х гг. развивались синтез олигонуклеотидов и генов исследования клеточных мембран и полисахаридов анализ первичной и пространств, структур белков. В кач-ве примера можно указать на успешное изучение структуры важных ферментов (траясаминаза, галакто-зидаза, ДНК-зависимая РНК-полимераза), защитных белков (7-глобулины, интерфероны), мембранных белков (аде-нозинтрифосфатазы, бактериородопсин). Ббльшое значение приобрели работы по изучению строения н механизма действия пептидов — регуляторов нервной деятельности (т. н. нейропептиды). [c.75]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология