Полипептиды процессинг

Другой важный аспект синтеза ферментов связан с посттрансляционным процессингом. Например, сахарозоизомаль-таза построена из двух полипептидных цепей, каждая из которых обладает ферментативной активностью. Эти полипептиды образуются из единого предшественника в результате протеолитического расщепления [1297]. Для образования активного инсулина также необходим процессинг проинсулина. [c.41]

КТ был впервые получен С. Н. Коопом и соавторами в 1962 г. Шесть лет спустя он был вьщелен в гомогенном состоянии, что дало возможность установить его структуру Оказалось, что КТ синтезируется в виде предшественника — полипептида, состоящего из 136 аминокислотных остатков. В результате посттрансляционного процессинга образуется активный гормон кальцитонин, содержащий 32 аминокислотных остатка с молекулярной массой 3,6 kDa. Правильность установленной структуры была подтверждена химическим синтезом КТ, который был осуществлен в том же году [c.154]

Регуляция синтеза белка осуществляется также на стадии процессинга белка. Модификации новосинтезированных полипептидов осуществляются при помощи соответствующих ферментов, активность которых, в свою очередь, находится под генетическим контролем. К этим модификациям относятся метилирование, фосфорилирование, гликозилирование, а также ограниченный протеолиз. [c.475]

После трансляции многие полипептиды подвергаются различным модификациям. У большинства из них отщепляется N-концевой метионин, так что N-концевым остатком становится вторая аминокислота. У эукариот происходит так называемый процессинг некоторых белков, когда полипептидная цепь расщепляется в определенных сайтах с образованием более коротких белковых молекул со специфическими функциями. В некоторых случаях, особенно в эукариотических клетках, к определенным аминокислотам ферментативным путем присоединяются фосфатные группы, липиды, углеводы или другие низкомолекулярные соединения. В результате этих химических модификаций образуются белки, выполняющие в клетке специфические функции. [c.40]

СВОРАЧИВАНИЕ. ПРОЦЕССИНГ И ТРАНСПОРТ ПОЛИПЕПТИДА [c.8]

На V, последней, стадии синтеза белка происходят формирование третичной структуры и процессинг молекулы полипептида. Синтезированная на рибосоме в строгом соответствии с генетической программой линейная одномерная полипептидная молекула уже содержит определенную информацию. Такая молекула называется конформационной, т.е. она претерпевает не хаотичные структурные изменения, а подвергается превращению (процессингу) в строго определенное трехмерное тело, которое само наделено информацией, но уже функциональной. Указанное положение справедливо для молекул белков, выполняющих в основном структурные функции, но не для биологически неактивных молекул предшественников белков, функциональная активность которых проявляется позже в [c.531]

Чтобы принять свою нативную биологически активную форму (разд. 8.1), полипептид должен свернуться, образуя при этом определенную пространственную конфигурацию. До или после сворачивания новосинтезированный полипептид может претерпевать процессинг, осуществляемый ферментами и заключающийся в удалении инициирующих аминокислот, в отщеплении лишних аминокислотных остатков, во введении в определенные аминокислотные остатки фосфатных, метильных, карбоксильных и других групп, а также в присоединении [c.929]

В клетках эукариот полицистронные матрицы часто транслируются целиком, а образующаяся общая полипептидная цепь в дальнейшем разрезается на индивидуальные полипептиды. У организмов этого типа широко распространен также синтез белков в виде более длинных предшественников, которые затем укорачиваются, следовательно, как и в случае синтеза РНК, молекулы проходят стадию созревания , или процессинга , характерную для многих пищеварительных ферментов, инсулина, коллагена и других белков. [c.45]

Уровень белка. На этом уровне эффективность экспрессии зависит от 1) стабильности полипептида и 2) его внутриклеточной агрегации. В практическом плане важны также 3) возможность правильной модификации чужеродного белка (включая его процессинг) и 4) его способность к секреции. [c.323]

Несмотря на большое количество примеров, когда секреторные и внутримембранные белки синтезируются с отщепляемой сигнальной N-концевой последовательностью, это, по-видимому, не есть общее правило. Некоторые белки, как оказалось, тоже синтезируются на мембраносвязанных рибосомах, но без отщепления N-конце-вой или какой-либо иной сигнальной последовательности. К ним относится такой типичный секреторный белок, как овальбумин, а также мембранные белки цитохром Р-450, эпоксидгидратаза, ретинальный опсин, гликопротеид РЕг вируса Синдбис. В этих случаях растущая полипептидная цепь тоже, по-видимому, имеет сигнальную последовательность, индуцирующую присоединение транслирующей рибосомы к мембране эндоплазматического ретикулума и ко-трансляционный транспорт белка в мембрану, но без сопутствующего процессинга. Для цитохрома Р-450 показано, что его N-концевая последовательность гидрофобна и напоминает сигнальную, но она сохраняется у зрелого белка. Однако N-концевые последовательности овальбумина и опсина не похожи на обычную сигнальную последовательность. Возможно, что либо сигнальную роль здесь выполняют специальные внутренние гидрофобные участки растущего полипептида, либо не столь гидрофобная N-концевая последовательность тоже в каких-то случаях может служить сигналом для присоединения к мембране. Как и в других случаях, взаимодействие с мембраной возможно лишь в течение трансляции но не после нее очевидно, сворачивание завершенной цепи как-то блокирует (экранирует) сигнальную функцию соответствующего участка. [c.282]

Инициация синтеза полипептидной цепи представляет собой реакцию между двумя аминоацил-тРНК, несущими остатки, соответствующие первой и второй аминокислоте создаваемого белка. При этом первой аминокислотой, как правило, является метионин. В тех преобладающих случаях, когда N-концевая аминокислота зрелого белка отличается от метионина, последний удаляется в ходе процессинга синтезируемого полипептида. При этом в стадии инициации участвует специальная метиониновая тРНК, которая называется инициаторной и обозна- [c.189]

Белки, имеющие в своем составе сигнальную последовательность, способны секретироваться через цитоплазматическую мембрану Е. oli в периплазматическое пространство или по направлению к наружной мембране клетки и далее во внеклеточную среду. Экспрессия чужеродных белков с последующей их секрецией имеет некоторые преимущества перед экспрессией белков, остающихся внутри клетки. Если сигнальная последовательность подвергается правильному процессингу, концевая аминокислота рекомбинантного белка будет идентична его природному аналогу. Секреция в периплазму может также предотвратить деградацию полипептида. Самое большое преимущество систем экспрессии такого типа состоит в том, что в процессе секреции формируются дисульфидные связи и образуются имеющие правильную конформацию активные продукты. [c.98]

Нуклеотидная и соответствующая аминокислотная последовательности лидерной зоны альфа-фактора и непосредственно примыкающая к ней 5 -промоторная последовательность гена показаны на рис. 7.3. Основные подходы к использованию лидерной последовательности альфа-фактора дрожжей для осуществления секреции гетерологичных генов описали Брейк и др. [23]. В структурном гене МРа-1 локализован Ятс П1-сайт, который в сайте процессинга молекулы-предшественника захватывает первый из двух повторов, соответствующих 01и-А1а. Это открывает традиционный, относительно несложный путь присоединения зрелых гетерологичных полипептидов к сигнальному пептиду альфа-фактора. Однако использование природного Я1П(11П-сайта может привести к внеклеточной секреции продукта, гетерогенного по Ы-концу большая часть молекул будет нести один или два дополнительных Ы-концевых дипептида С1и-А1а. Обусловлено это недостаточностью фермента дипептидил-аминопептидазы - продукта гена 51с13. Фермент этот элиминирует повторы С1и-А1а после того, как под действием продукта гена кех2 произойдет первичное эндопептидазное расщепление, полипептидной цепи предшественника за димером Ьуз-Аг . [c.216]

Размер молекул цитоплазматических мРНК даже после удаления poly А-цепочки остается значительно большим (часто в 2—3 раза), чем требуется для кодирования соответствующего полипептида. Избыточные нетранслируемые области есть как на 5 -, так и на З -концах транслируемого участка, причем, как правило, З -нетранслируемая область достигает большей длины. Точная функция этих последовательностей неизвестна, есть основания считать, что они участвуют в процессинге, транспорте, деградации и трансляции РНК. [c.91]

Многие полипептиды и белки синтезируются в виде цепей, имеющих большее число аминокислотных остатков, чем конечные функционально-активные структуры, присутствующие в клетке или секретируемые в кровь и другие жидкости организма. Так называемый процессинг этого предшественника с образованием более короткого белка осуществляется с участием ряда протеолитических ферментов. Здесь будет приведено лишь несколько примеров таких превращений, более подробная информация представлена в последующих главах. Один из примеров зимогенов (неактивных предшественников протеолитических ферментов) —трипсиноген, который при гидролизе одной пептидной связи превращается в активный фермент — трипсин (гл. 8). Фибриноген представляет собой растворимый белок плазмы крови, превращающийся в результате протеолиза в нерастворимый фибрин кровяных сгустков, предохраняющих организм от больших потерь крови при поражении кровеносных сосудов (гл. 29). Проинсулин, состоящий из одной полипептидной цепи с внутримолекулярными дисульфидными мостиками, в результате протеолиза дает активный инсулин, состоящий из двух пептидных цепей и образующийся за счет выщеплепия внутреннего пептидного сегмента из полипептидной цепи предшественника (гл. 46). Наконец, состоящий из трех цепей нерастворимый фибриллярный белок, коллаген, образуется в результате протеолитического расщепления предшественников, имеющих более длинные аминокислотные последовательности (с дополнительными пептидными сегментами в NH2- и СООН-концевых частях), чем цепи коллагена (гл. 38). Эти примеры иллюстрируют также возможные пути участия протеаз в контроле биологических процессов. [c.200]

Феномен старения и смерти живого организма предопределен биологически и обеспечивает общее эволюционное развитие живой природы. В соответствии с законом естественного отбора в ходе эволюции не только расширяются метаболические (трофические) связи живых систем с окружающей средой, но и увеличивается информационное содержание этих связей. Информационное обеспечение в свою очередь повышает надежность функционирования каждого живого организма и его соответствие окружающей среде на данном этапе эволюции (Шмальгаузен, 1961). Таким образом, изменчивость, вариабельность, накопление новых биологических свойств позволяют живым системам приспосабливаться к изменениям окружающей среды, однако трансляция этих изменений в последующие поколения строго Офаничена консерватизмом генетического аппарата. Старение организма определяется понижением информационной надежности генетического аппарата живых клеток в результате накопления ошибок при репликации ДНК и транскрипции генетической информации, что в свою очередь приводит к ошибкам при синтезе и процессинге полипептидов и белков (Бриллюэн, 1966 Сьяксте, Будылин, 1992). Стратегия биологической эволюции заключается в том, что организм, в котором накопление молекулярных дефектов генетического аппарата достигло критического уровня, изымается из популяции. Иными словами, наряду с этапами зачатия, роста и развития организма старение является эндогенно обусловленным, т. е. естественным, терминальным этапом. Оно начинается периодом стабилизации жизненных функций, угасанием репродуктивного потенциала, постепенным замедлением метаболизма и завершается периодом снижения активности и отмиранием отдельных клеточных систем и тканей. Отказ одних систем организма, как пра- [c.159]

Уникальной особенностью пептидной регуляции гомеостаза является процессинг полипептидов, который позволяет путем активизации пептидаз образовывать в нужном месте и в нужное время необходимое количество коротких пептидных фрагментов, обладающих более высокой биологической активностью, чем исходные соединения. С увеличением возраста животных установлено заметное снижение активности клеточных эндо- и эктопептидаз. При этом в клетках образуются и накапливаются значительные количества пептидов, которые устойчивы к имеющемуся набору пептидаз. Однако причины накопления пептидов в старых клетках и их биологическая роль окончательно не выяснены (Джалиашвили, 1989). [c.163]

Согласно данным (vanWijk et a . 1995 vanWijIk et a . 1996), полученным на изолированных тилакоидах шпината, предшественник белка D1 синтезируется на рибосомах, ассоциированных с тилакоидными мембранами. Затем он интегрируется в неспрессованные тилакоиды стромы, после чего происходит его процессинг, заключающийся в удалении определенной аминокислотной последовательности с карбоксильного конца полипептида. Зрелый" белок включается в состав так [c.139]

Регуляторные части генов, а также продукты их экспрессии, мРНК и белки, распознаются соответствующими ферментными системами организма и обеспечивают упорядоченную экспрессию структурной части гена. При этом регуляторные участки генов и промежуточных продуктов их экспрессии, как правило, высокоспецифичны в отношении своих природных генетических эффекторов (РНК-полимераз, рибосом, факторов транскрипции и трансляции, белковых факторов сплайсинга, ферментов, осуществляющих посттрансляционные модификации полипептидов, и т.п.), и чаще всего они не могут эффективно функционировать в гетерологичном генетическом окружении. Очевидно, что при конструировании высокоэффективных экспрессирующих векторов необходимо, прежде всего, учитывать особенности структуры регуляторной части рекомбинантного гена, исходя из того, в каких генетических условиях клонированный ген будет экспрессироваться. Однако не только регуляторные последовательности генов являются препятствием для высокоэффективной экспрессии чужеродных рекомбинантных генов. Как уже было отмечено, структурные части генов про- и эукариот фундаментально отличаются друг от друга по наличию у последних внутри генов интронов. Следовательно, гены эукариот не могут эффективно экспрессироваться в бактериальных клетках, поскольку у прокариот отсутствуют соответствующие системы сплайсинга. Кроме того, у предшественников эукариотических мРНК не может осуществиться в бактериальных клетках и правильный процессинг 3 - и 5 -концевых некодирующих последовательностей. Даже такой [c.106]

Моноцистронные единицы транскрипции содержат последовательность, кодирующую только один белок или стабильную РНК (рис. 8.1, >4). Однако единицы транскрипции прокариот, как правило, являются полицистронными и содержат последовательности, кодирующие не один, а несколько типов белков или РНК (рис. 8.1, и В). Обычно все кодирующие сегменты в полицистронной единице транскрипции имеют общие 5 - и З -регуляторные последовательности, что обеспечивает координированную регуляцию и экспрессию множественных генов. Последовательности, кодирующие один или несколько полипептидов, транслируются без какой бы то ни было модификации или процессинга РНК. Напротив, последовательности, кодирующие многочисленные РНК, например три вида рРНК или множест- [c.21]

В табл. 9.14 перечислены некоторые компоненты митохондрий, кодируемые ядерными генами. Даже отдельные ферменты могут состоять из полипептидов, кодируемых двумя разными геномами. Более того, экспрессия некоторых митохондриальных генов зависит от активности продуктов ядерных генов (например, процессинг транскриптов дрожжевой митохондриальной ДНК с образованием функциональных мРНК). В табл. 9.14 приведены лишь общие данные разные организмы имеют свои особенности. Ген, находящийся в митохондриальной ДНК у одного организма, может быть хромосомным у другого иногда гены, кодирующие данный полипептид, содержатся в обоих геномах. Аналогичная картина наблюдается и в хлоропластах. [c.217]

Гены различных полипептидных межклеточных медиаторов обычно кодируют белки длиной несколько сотен аминокислот, а пептидные медиаторы образуются из них в результате посттрансляцион-ного процессинга. Они могут состоять всего из пяти аминокисло , как, например, два энкефалина, которые действуют на клетки мозга аналогично природным опиатам и регулируют перистальтику кишечника (табл. 1V.3). Обычно продукт трансляции генов всех белков, предназначенных для секреции, содержит N-концевой сигнальный пептид, который в процессе прохождения полипептида в эндоплазматический ретикулум отщепляется (рис. IV. 10). Как правило, остающаяся часть полипептида гликозили-рована. Затем в результате протеолитического расщепления в специфических сайтах из длинного предшественника образуется один или несколько активных пептидных медиаторов. Например, белок из 263 аминокислот, называемый пре-про-энкефалин А, кодируется у млекопитающих единственным геном, и из него образуются шесть молекул те1-энкефа-лина и одна-1еи-энкефалина. [c.357]

Гены пептидных медиаторов кодируют длинный пре-про-полипротеин. В зндоплазматическом ретикулуме сигнальный полипептид отщепляется, а оставшийся про-полипротеин гликозилируется. В результате протеолитического процессинга из этого полипротеина образуются один или несколько пептидных медиаторов. [c.357]

Исходно цель опытов с использованием рекомбинантных ДНК состояла в получении важных с медицинской и экономической точек зрения белков, например вакцин и межклеточных пептидных посредников (инсулина, гормона роста и оксигоцина). Идея заключалась в клонировании гена, кодирующего данный полипептид, встраивании его в плазмиду, которая реплицируется в Е. соИ таким образом, чтобы промотор Е. соИ регулировал транскрипцию, а затем в синтезе на рибосомах Е. соИ больших количеств нужного белка. Почему эта довольно прямолинейная схема оказалась сложнее, чем вначале предполагалось (разд. 7.8) Во-первых, в большинстве эукариотических генов имеются интроны, а в генах Е. соИ их нет у бактерий отсутствует механизм сплайсинга, и поэтому невозможно получить соответствующую данному эукариотическому гену мРНК. Во-вторых, из первичных продуктов трансляции многих эукариотических генов, в частности из предшественников полипептидных гормонов, может образоваться активный генный продукт лишь в результате специфического посттрансляционного процессинга, который в клетках Е. соИ не осуществляется. Наконец, успешному получению больших количеств многих эукариотических белков мешает их токсичность для бактериальных клеток, деградация бактериальными протеазами и нерастворимость в цитоплазме бактериальной клетки. [c.359]

Сборка оболочки вириона начинается с включения вирусного гликопротеина в плазматическую мембрану клетки. Гликопротеин VSV-Индиана претерпевает сложный путь созревания, включающий протеолитическое нарезание, присоединение и процессинг олигосахаридов, присоединение жирных кислот [51]. Эти модификации осуществляются одна за другой в ходе синтеза и последующего транспорта G-белка к поверхности клетки. Изучение кинетики этого процесса показало, что для достижения клеточной мембраны новосинтезированному G-белку требуется по меньшей мере 15 мин. В отличие от четырех других вирусных белков G-белок всегда связан с мембраной, а его мРНК обнаруживается в рибосомах, связанных с мембранами. N-конец G-белка содержит гидрофобную сигнальную последовательность, которая взаимодействует с мембраной эндоплазматического ретикулума (ЭР). Очевидно, именно эта область новосинтезированного полипептида инициирует связывание рибо- [c.436]

OM С мембраной. В ходе синтеза белковой молекулы N-концевая область G-белка проникает через мембрану и оказывается в просвете ЭР, где первые 16 аминокислотных остатков удаляются протеолитическим расщеплением. В процессе трансляции синтезируемый полипептид постоянно продвигается через мембрану в просвет ЭР. Гликозилирование происходит тогда, когда в просвет выходят соответствующие сайты — два аспарги-новых остатка в 178-м и 335-м положениях, на которые с липидного носителя переносятся уже готовые сложные олигосахаридные цепи. После завершения трансляции G-белок ориентирован несимметрично его основная часть находится в просвете ЭР, следующие 20 аминокислотных остатков заякорены в мембране, а 29 С-концевых остатков находятся в цитоплазме. Далее гликопротеин переносится в аппарат Гольджи, где происходит его дальнейший процессинг, в частности созревание сложных олигосахаридов одни концевые сахара удаляются, а другие — обычно нейраминовые кислоты — присоединяются. Поскольку отдельные стадии гликозилирования осуществляются клеточными трансферазами, состав концевых сахаров в разных клетках варьирует. Когда G-белок VSV-Индиана уже находится в аппарате Гольджи, к нему вблизи карбоксильного конца ковалентно присоединяются 1—2 молекулы жирных кислот [3, 40]. Роль этих кислот не ясна, т. к. у G-белка VSV-Нью-Джерси они отсутствуют. В конце концов G-белок переносится в клеточную мембрану, где и накапливается. При этом основная часть белковой молекулы располагается на внешней поверхности, а карбоксильный конец находится в цитоплазме. Точный механизм, направляющий перенос G-белка из одного компарт-мента в другой, неизвестен. Известно лишь, что его транспорт из ЭР в аппарат Гольджи и далее в плазматическую мембрану осуществляется в составе небольших окаймленных клатрином везикул [36]. В клетках MD K специфичность транспорта еще более высокая. Здесь гликопротеин VSV транспортируется только на базолатеральную мембрану, а гликопротеин вируса гриппа — на апикальную поверхность. [c.437]

Смотреть страницы где упоминается термин Полипептиды процессинг: [c.175] [c.8] [c.175] [c.469] [c.926] [c.943] [c.322] [c.216] [c.92] [c.131] [c.92] [c.171] [c.74] [c.141] [c.142] [c.117] [c.163] [c.53] [c.323] [c.328] [c.19] [c.355] [c.359] [c.456]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология