Сворачивание полипептида

СВОРАЧИВАНИЕ. ПРОЦЕССИНГ И ТРАНСПОРТ ПОЛИПЕПТИДА [c.8]

Возможно существование каких-то регуляторных белков или малых рибонуклеопротеидов, которые взаимодействуют с транслирующей рибосомой и избирательно останавливают или затрудняют элонгацию в определенных местах. Известен пример таких специфичных репрессоров элонгации в эукариотах это рибонуклеопротеид-ная частица, содержащая 7S РНК частица узнает особую N-концевую гидрофобную последовательность образующегося полипептида на транслирующей рибосоме, присоединяется к рибосомам и останавливает элонгацию до тех пор, пока рибосома не вступит во взаимодействие с мембраной эндоплазматического ретикулума (см. В.IX.2). Не исключено, что подобные механизмы используются для регуляции скорости элонгации на других стадиях синтеза белка, например, на определенных стадиях сворачивания белка или сборки белка на транслирующей рибосоме. [c.213]

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]

Выгодные низкоэнергетические состояния появляются сразу на ранних этапах сворачивания в небольших участках цепи, включающих два - три остатка, а средние и дальние взаимодействия их не только не "портят", но стабилизируют. Эти представления можно использовать для того, чтобы упростить метод расчета низкоэнергетической конформации белка. Вместо того чтобы пытаться сразу найти минимальную по энергии конформацию для всей цепи, находят вначале низкоэнергетические состояния дипептидов. Низкоэнергетические формы трипептидов представляют собой комбинации низкоэнергетических форм смежных дипептидов, что является результатом согласованности три - и дипептидных взаимодействий. Конформационный анализ более сложных олигопептидов проводится методом последовательного увеличения цепи на один остаток. Важно, что новые взаимодействия, возникающие при удлинении цепи, стабилизируют фрагмент и не нарушают уже сложившихся взаимодействий и низкоэнергетических форм. В настоящее время такой полуэмпирический метод расчета дает возможность определить пространственную структуру достаточно сложных полипептидов, включающих до сотни остатков. Например, была рассчитана структура молекулы бычьего панкреатического трипсинового ингибитора, включающей 58 аминокислотных остатков с заданной первичной последовательностью. Однако расчеты более сложных полипептидов потребуют привлечения уже независимых стерических предположений о возможной структуре белка. [c.95]

Глава 21 Конформацнонное равновесие в полипептидах и белках обратимое сворачивание белков [c.209]

То, что сворачивание полипептида в белок происходит в процессе синтеза на рибосоме, т. е. ко-трансляционно, следует из целого ряда косвенных свидетельств. Одно из них— приобретение растущим пептидом на рибосоме активностей, присущих готовому белку со сформированной третичной структурой. Давно известный пример — синтез Р -галактозидазы ферментативная активность этого белка требует не только сворачивания полипептидной цепи в третичную структуру, но и объединения четырех субъединиц в четвертичную структуру оказалось, что растущая цепь до своего завершения, будучи присоединенной к рибосоме, уже способна ассоциировать со свободными субъединицами белка, и комплекс на рибосоме проявляет Р-галактозидазную активность. [c.273]

В то же время известно, что как в прокариотических, так и в эукариотических клетках часть рибосом, организованных в полирибосомы, является свободными (хотя в эукариотах они, повидимому, связаны с каким-то цитоскелетом ), а другая часть прикреплена к мембранам. В прокариотах полирибосомы могут сидеть на внутренней стороне цитоплазматической мембраны клетки, в то время как в эукариотах местом размещения мембраносвязанных рибосом является так называемый шероховатый эндо-плазматический ретикулум цитоплазмы прикрепленные рибосомы могут продуцировать Лептид непосредственно в мембрану. Соответственно, в зависимости от локализации рибосом, ко-трансляцион-ное внерибосомное сворачивание растущего полипептида может происходить либо в водной среде цитоплазмы, либо в гидрофобном окружении липидного бислоя мембраны. [c.274]

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]

Эта грубая схема, во многом сходная с предложенным строением мицеллы детергента [9], достаточно ясно показывает, как удаленные части полипептидной цепи сблил<аются в наиболее выгодной конформации. Рассмотрим участок первичной структуры белка-фермента (рис. 24.1.1). Процесс сворачивания, вызывающий сближение гидрофобных групп, собирает в этих точках как полипептидную цепь, так и боковые радикалы близлежащих аминокислотных остатков. Если последние несут функциональные группы, то можно легко заметить, что на данном участке структуры белка может возникнуть весьма точное пространственное расположение нескольких таких групп. Таким образом, в процессе сворачивания в характеристическую стабильную конформацию линейного полипептида, образовавшегося в процессе биосинтеза белка, формируется активный центр фермента. По-видимому, именно таким образом возникли первые ферменты, когда оказывалось, что определенные расположения функциональных групп, случайно возникшие указанным выше путем, обладали важными каталитическими свойствами. [c.452]

При статистическом анализе цепи основной целью является вычисление внутрицепочеч-ных расстояний, т.е. средних расстояний между сегментами цепи, например между ее концами. Для этого необходимо провести усреднение рассматриваемого расстояния по всем конформациям в соответствии с принципами статистической механики. С помощью конформационной статистики полипептидов мы можем глубже проникнуть в сущность процесса сворачивания белковых молекул. В частности, статистика гомополимеров и сополимеров глицина, аланина и пролина дает ключ к пониманию роли этих остатков в формировании конформации белка. [c.123]

Наиболее эффективным методом исследования структурных перестроек был бы метод, который позволяет следить сразу за несколькими специфическими участками белковой молекулы в ходе формирования структуры и ее денатурации. С помощью такого метода мы могли бы прямо проверить справедливость различных механизмов сворачивания белка (см. рис. 21.6.). Например, наблюдая одновременно за несколькими участками макромолекулы в процессе ренатурации, мы легко могли бы отличить согласованные переходы от несогласованных. Кроме того, можно было бы прямо проверить возможность последовательного формирования структуры начиная с N-конца. Эта возможность представляется весьма интересной, так как in vivo полипептиды синтезируются начиная с N-конца по направлению к С-концу, и, если образование нативной структуры происходит в процессе синтеза, можно ожидать, что она формируется последовательно начиная с N-конца. [c.229]

В процессе биосинтеза или по его завершению линейная молекула полипептида должна свернуться правильным образом с образованием нативной пространственной структуры, необходимой для ее функционирования. Процесс сворачивания (фолдинга) полипептидной цепи может происходить как самопроизвольно, так и с участием белков-помощников - шаперонов. В соответствии с современными моделями, высококооперативный процесс фолдинга полипептидных цепей происходит по механизму нукле- [c.279]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология