Белки дефосфорилирование

Рис. 7.5. Модель активного транспорта ионов через мембрану. Согласно модели, Ка+,К -насос является переносчиком с более высоким сродством к ионам натрия внутри клеточной мембраны, а к ионам калия — снаружи. Изменение сродства происходит вследствие конформационных изменений при фосфорили-ровании и дефосфорилировании. Неясно, каким образом натрпйсвязывающие центры белков перемещаются с внутренней стороны мембраны на наружную. Не доказано вращение, предполагаемое моделью. Неясно также, поче на каждые три нона Ма+ транспортируется только два иона К" ". А=АТР

Рис. 7.4. Механизм действия, Ыа+,К+-АТРазы. а —фермент участвует в цикле фосфорилироваиия-дефосфорилирования, в результате АТР гидролизуется до АОР и Р(. Стадия фосфорнлирования (киназная реакция) зависит от Ыа+ и М 2+, дефосфорилирование (фосфатазная реакция) активируется К" " б — образование ангидрида остатка глутаминовой кислоты белка с фосфатной

Общим фундаментальным механизмом, посредством которого реализуются биологические эффекты вторичных мессенджеров внутри клетки, является процесс фосфорилирования — дефосфорилирования белков при участии широкого разнообразия протеинкиназ, катализирующих транспорт концевой группы от АТФ на ОН-группы серина и треонина, а в ряде случаев—тирозина белков-мишеней. Процесс фосфорилирования представляет собой важнейшую посттрансляционную химическую модификацию белковых молекул, коренным образом изменяющую как их структуру, так и функции. В частности, он вызывает изменение структурных свойств (ассоциацию или диссоциацию составляющих субъединиц), активирование или ингибирование их каталитических свойств, в конечном итоге определяя скорость химических реакций и в целом функциональную активность клеток. [c.290]

Фосфатидилхолин является основной молекулой, образующей бислой мембран, внешний слой липопротеинов. Инозитол-4,5-бис-фосфат мембран является субстратом дая фосфолипазы С, что ведет к образованию вторичных внутриклеточных посредников, регулирующих фосфорилирование-дефосфорилирование белков (ферментов). [c.231]

По аналогии с событиями, происходящими в мышце, можно полагать, что и в других физиологических процессах действие циклического АМР, второго передаточного звена для многих гормонов, связано с модуляцией системы реакций фосфорилирования — дефосфорилирования белков [777,778]. [c.290]

Аналогичное образование внеплоскостной слабой Р—О связи с карбоксилом происходит и на стадии 5 б в белке в состоянии Е2- Тем самым облегчается последующее дефосфорилирование 2 Р на стадиях б, 7, сопряженное с трансмембранным переносом Kf Kj и возвращением белка в исходное состояние Ei. [c.153]

Необходимо каким-либо образом сделать последовательность изменений конформации белка направленной. Например, весь цикл может стать направленным, если какую-либо из стадий сделать необратимой. Один из способов достижения необратимости состоит в использовании уже описанного цикла фосфорилирования - дефосфорилирования. Но [c.165]

Рис. 6-49. Модель функционирования (Ка + К )-АТРазы. Связывание Ка (1) и последующее фосфорилирование (2) АТРазы со стороны цитоплазмы индуцируют в белке конформационные изменения, в результате которых Ка" переносится через мембрану и высвобождается в межклеточное пространство (3). Затем связывание К" на внещней поверхности (4) и последующее дефосфорилирование (5) возвращают белок в первоначальную конформацию при этом К" проходит через мембрану и высвобождается в цитоплазму (6). Эти конформационные изменения аналогичны переходам типа пинг-понг , изображенным на рис. 6-47, за исключением того, что здесь конформационные переходы индуцируются Ка"-зависимым фосфорилированием и К"-зависимым дефосфорилированием белка, вследствие чего он совершает полезную работу. Для простоты показано только по одному участку связывания Ка" и К". В реальном насосе, видимо, существует три участка связывания Ка" и два - К".

Потребность в азоте определяется соотношением а-кетоглутарата и глутамина, повышение этого показателя стимулирует фосфорилирование ntr С и, таким образом индуцирует транскрипцию гена глутаминсинтетазы (рис. 10-15). Аналогичные цепочки реакций модификации белков происходят и в клетках эукариот, они тоже приводят к фосфорилированию или дефосфорилированию белков-регуляторов, хотя детали этого процесса изучены гораздо хуже. [c.188]

По-видимому, на молекулярном уровне фаза М инициируется каскадом фосфорилирования белков, запускаемым при появлении М-стимулирующего фактора (MPF), и заканчивается при дефосфорилировании, которое возвращает белки в их интерфазное состояние (разд. 13.2.5). В свою очередь фосфорилирование белков в течение М-фазы, вероятно, ответственно за многие морфологические изменения, сопровождающие митоз, в том числе и за конденсацию хромосом, разрушение ядерной оболочки и изменения цитоскелета, описанные ниже. Первое хорошо видимое проявление наступающей фазы М состоит в постепенном уплотнении дисперсного интерфазного хроматина в нитевидные хромосомы. Эта конденсация хромосом необходима для их последующего упорядоченного расхождения в дочерние клетки и сопровождается фосфорилированием многочисленных молекул гистона П1, имеющихся в клетке (до шести фосфатных групп на одну молекулу Н1). Поскольку гистон П1 присутствует в количестве примерно одной молекулы на нуклеосому и известно, что он участвует в упаковке нуклеосом (разд. 13.2.5), то его фосфорилирование киназой MPF (разд. 9.1.12) в начале фазы М должно быть главной причиной конденсации хромосом. Такое молекулярное объяснение, пока еще гипотетическое, показывает, на каком уровне в конечном счете должен описываться весь клеточный цикл. [c.438]

Важную группу гелей составляют гели с большим количеством ионогенных групп, в том числе гели различных по- лиэлектролитов, белков, в которых большую роль играют электрохимические явления. Они приобретают особое значение в гелях полиэлектролитов, образованных гибкими макромолекулами с высокой плотностью зарядов. В этом случае изменение степени ионизации ионогенных групп приводит к значительным изменениям объема геля, обусловленным электростатическим отталкивательным взаимодействием одноименно заряженных групп. Так, например, Качальский показал, что в гелях или волокнах полиакриловой кислоты, содержащих по одной СОО--группе в каждом звене цепи, путем смещ-ения pH или замены Na-солей на менее диссоциированные Ва-соли, можно вызвать обратимые удлинения в 8—10 раз аналогичные опыты производились на гелях полиальгиновой кислоты. По мнению Кирквуда и Риземана, подобные явления могут иметь место при мышечном сокращении, в результате процессов ферментативного фосфорилирования и дефосфорилирования. Замечательно, что в описанных процессах происходит непосредственный переход изменений химической энергии в механическую работу (хемомеханический процесс), который [c.210]

Что касается ферментов, наблюдалось только фосфорилиро вание комплекса пируватдегидрогеназы [131]. Общепризнано что фосфорилирование белков представляет собой мexaниз изменения их активности следовательно, должен быть также и механизм дефосфорилирования, который регулируется фосфа-тазами [83]. [c.44]

Одной из широко распространенных химических постсинтетических модификаций является фосфорилирование остатков серина и треонина, например, в молекуле гистоновых и негистоновых белков, а также казеина молока. Фосфорилирование-дефосфорилирование ОН-группы серина абсолютно необходимо для множества ферментов, например для активности гликоген-фосфорилазы и гликоген-синтазы. Фосфорилирование некоторых остатков тирозина в молекуле белка в настоящее время рассматривается как один из возможных и специфических этапов формирования онкобелков при малигнизации нормальных клеток. Хорошо известны также реакции окисления двух остатков цистеина и образование внутри- и межцепочечных дисульфидных связей при формировании третичной структуры (фолдинг). Этим обеспечивается не только защита от внешних денатурирующих агентов, но и образование нативной конформации и проявление биологической активности. [c.533]

Тономура предложил наглядную молекулярную интерпретацию скользящей модели (см. с. 396). Схема Тономуры приведена на рис. 12.15. Предполагается, что 1) сокращение связано с фос-форилированием и дефосфорилированием миозина 2) конформация головки миозина меняется при добавлении АТФ , 3) связь Г-актин-миозин расщепляется с образованием комплекса миозин-АТФ при высоких и миозин-фосфат-АДФ при низких концентрациях АТФ прочность связи зависит от конформаций миозина и комплекса Г-актина с регуляторным белком, конфор- [c.403]

Все ранние работы по белкам-репрессорам были выполнены на бактериях. Выяснилось, что и у лактозного, и у триптофанового оперона активность этих белков контролируется посредством обратимого связывания небольших специфических молекул. В клетках эукариот белки-регуляторы гоже находятся под контролем небольших сигнальных молекул, таких, например, как сАМР. Эти молекулы осуществляют свое воздействие непрямым путем, влияя на фосфорилирование и дефосфорилирование белка. Хотя у бактерий фосфорилирование не играет такой важной роли в регуляции, и у них существует одна хорошо изученная система контроля, зависящая от фосфорилирования белков. На примере этой системы мы рассмотрим некоторые аспекты регуляции генов, знание которых способствует пониманию более сложной системы регуляции высших эукариот. [c.188]

Наличие конформационных изменений рецепторного белка было доказано тем, что после связывания лиганда менялась флуоресценция остатков триптофана. Наблюдались также фосфорилирование и дефосфорилирование белков иостсинаптиче-ской мембраны (холинэргической и др.). Однако корреляцию наблюдаемых конформационных изменений или реакций фос- [c.204]

Процесс дефосфорилирования белков происходит под действием ферментов группы фосфопротеинфосфатаз. Фосфорилирование белков цАМФ-зави-симыми протеинкиназами не ограничивается цитоплазмой. С-Каталитиче-ские субъединицы протеинкиназ способны пересекать ядерные мембраны и, фосфорилируя ядерные белки — гистоны, регулировать генную активность клеток. [c.137]

Среди белков печени имеются многочисленные ферменты. Одни из них характерны для всех органов, другие — специфичны для печени и катализируют процессы, специфичные для нее. К последним относятся ферменты, катализирующие синтез мочевины, метилирование гуанидинуксусной кислоты, окисление высокомолекулярных жирных кислот, дефосфорилирование глюкозо-6-фосфорной кислоты и ряд других ферментов. [c.483]

Отделение гормон-рецепторного комплекса от хроматина. После освобождения гормон-рецепторного комплекса и его дефосфорилирования ядерными фосфопротеинфосфатазами происходит диссоциация комплекса на гормон и рецептор, последний перемещается в цитоплазму, ассоциируется с белками теплового шока и включается в следующий цикл передачи гормонального сигнала. Этот процесс называется рециклизацией гормонального рецептора. В некоторых случаях рециклизация не происходит, так как рецептор после поступления из ядра в цитоплазму подвергается протеолитическому расщеплению. [c.140]

Объединим теперь описанные выше явления и проследим цепь событий, в результате которых адреналин стимулирует в печени распад гликогена до глюкозы, поступающей в кровь (рис. 25-11). Адреналин достигает поверхности клеток печени, где он связывается со специфическим адренорецептором. Связывание адреналина (который никогда не входит внутрь клетки) вызывает изменение рецепторного белка. Это изменение каким-то образом передается через мембрану и включает аденилатциклазу, связанную с внутренней поверхностью клеточной мембраны. Теперь активированная аденилатциклаза начинает превращать АТР в сАМР-вторичный передатчик, причем концентрация сАМР в цитозоле быстро достигает максимума, равного 10 М. Образованный сАМР в свою очередь связывается с регуляторными субъединицами протеинкиназы, что приводит к высвобождению ферментативно активных каталитических субъединиц протеинкиназы. Далее активированная протеинкиназа катализирует фосфорилирование посредством АТР неактивной дефосфорилированной формы киназы [c.791]

Важную группу гелей составляют гели с большим количеством, ионогенных групп, в том числе гели различных полиэлектролитов, белков, в которых большую роль играют электрохимические явления. Они приобретают особое значение в гелях полиэлектролитов, образованных гибкими макромолекулами с высокой плотностью зарядов. В этом случае изменение степени ионизации ионогенных групп приводит к значительным изменениям объема геля, обусловленным электростатическим отталкивательным взаимодействием одноименно заряженных групп. Так, например, в гелях или волокнах полиакриловой кислоты, содержащих по одной СОО"-группе а каждом звене цепи, путем смещения pH или замены Ма-солей на менее диссоциированные Ва-соли, можно вызвать обратимые удлинения в 8—10 раз (стр. 106). Аналогичные опыты производились на гелях полиальгиновой кислоты. По мнению Ж. Кирквуда и Ризе-мана, подобные явления могут иметь место при мышечном сокращении в результате процессов ферментативного фосфорилирования и дефосфорилирования в частности, они возможны на нитях белка актина в мышечном волокне. При мышечном сокращении обратимые деформации, однако, редко превосходят 30—40%. Замечательно, что в описанных процессах происходит непосредственный переход изменений химической энергии в механическую работу (хемомеха-нический процесс), который, несомненно, лежит в основе мышечного сокращения, хотя его конкретный механизм еще нельзя считать выясненным. [c.187]

АДФ- -Ф как источник энергии в мьппечном сокращении. Мы уже упоминали, что большая часть данных указывает на дефосфорилирование АТФ как на основной процесс, дающий энергию но этот процесс есть баланс реакций в течение полного цикла сокращения—расслабления. Первая фаза, сократительная, связана, по всей вероятности, с фосфорилированием белка, т. е. с процессом, ведущим к нейтрализации его положительного заряда. Однако до сих нор еще никто не доказал подобное протекание процесса прямым экспериментом. [c.198]

Коулмен и сотр. [51] обнаружили, что Сс12+- и Мп +-фосфата-зы, у которых каталитическая активность совершенно отсутствует, очень прочно присоединяют фосфат с образованием значительного количества фосфорилфермента. В то время как для 2п +-фосфатазы степень образования ковалентного соединения с фосфатом максимальна при pH 5 и очень мала при pH выше 6, для С(12+- и Мп + фосфатаз оптимальное значение pH этой реакции равно 7. В случае Сс12+-фермента при этом значении pH большая часть присоединенного фосфата связана ковалентно. Следовательно, С(12+- и Мп2+-производные так же эффективны на стадии фосфорилирования белка, как и фермент, содержащий цинк. Причина отсутствия у них ферментативной активности заключается, вероятно, в неспособности к дефосфорилированию в щелочной среде. Степень ковалентного присоединения фосфата к Со +-фос-фатазе, как сообщается в этой работе, очень мала при всех значениях pH и достигает максимума (всего 0,2 моля на 1 моль фермента) при pH 6 [51]. [c.639]

Особенно много исследований было сделано с радиоактивным фосфором. Применение последнего, начатое Гевеши и затем продолженное в ряде работ [292], внесло много нового в проблему фосфорного обмена. Как особенно стало ясно за последние два десятилетия, фосфор играет исключительно важную роль в обмене жиров, углеводов и белков, в процессах дыхания и т. д. Выше указывалось, что большинство этих процессов включает стадии фосфорилирования и дефосфорилирования. Через такие же промежуточные реакции с участием фосфора протекает фотосинтез растений. [c.320]

Постепенное дефосфорилирование яичного альбумина было подтверждено электрофоретическим выделением дифосфояичного альбумина Ль частичным дефосфорилированием яичного альбумина фосфатазой предстательной железы, в результате которого образуется монофосфорное производное Л2, и полным дефосфорилированием производного Л2 кишечной фосфатазой с образованием альбумина Лз, не содержащего фосфора [150в]. За исключением содержания фосфора и характера подвижности, все три белка А, Л2 и Л3 обладают сходными свойствами. Как и в случае превращения яичного альбумина в плакальбумин, изменение подвижности, которым сопровождается процесс дефос-форилирования, можно использовать для оценки изменения суммарного заряда белков. Эти результаты показывают, что в удалении каждого из атомов фосфора принимают участие два способных ионизироваться атома водорода. Установление взаимосвязи между тремя формами яичного альбумина помогает объяснить электрофоретическую гетерогенность свежеприготовленных растворов этого белка и изменения, наблюдающиеся при старении. [c.335]

Схема мобилизации гликогена. Гормоны глюкагон (в печени) и адреналин стимулируют аденилатциклазу. В результате в цитозоле увеличивается концентрация цАМФ цАМФ активирует протеинки-назу. Протеинкиназа фосфорилирует за счет АТФ белки-ферменты, в частности второй фермент из класса протеинкиназ — киназу фосфорилазы. Киназа фосфорилазы из неактивной дефосфорилирован-ной формы переходит в активную фосфорилированную. Активная киназа фосфорилазы за счет АТФ переводит фосфорилазу Ь (неактивная) в фосфррилазу а, которая катализирует фосфоролитическое расщепление гликогена. Параллельно протеинкиназа фосфорилирует гликогенсинтазу I, переводя ее в неактивную гликогенсинтазу О, т.е. тормозится синтез гликогена. Каскадный механизм позволяет 1 молекуле гормона привести к образованию 10 -10 молекул глюкозы. [c.183]

Одним из распространенных способов регуляции активности ферментов являются модификации молекул ферментного белка путем фосфорилирования — дефосфорилирования, протеолизного отщепления части белка либо другими воздействиями. Путем фосфорилирования с участием АТФ и Mg , а также дефосфорилирования, катализируемого ферментами (фосфатазой), регулируется активность тканевых липаз, расщепляющих нейтральные жиры, и фосфорилазы, расщепляющей гликоген (рис. 105). Часто процессы фосфорилирования — дефосфорилирования ферментов в цитоплазме клеток связаны с процессами гормональной регуляции посредством цАМФ, Са или других передатчиков действия гормона. [c.269]

Как уже указывалось (стр. 544), нити, полученные из актомиозина, помещенные в раствор аденозинтрифосфорной кислоты, с добавлением ионов магния и калия обладают способностью укорачиваться. При этом происходит расщепление аденозинтрифосфорной кислоты. Это явление, установленное впервые В. А. Энгельгардтом, а также и А. Сцент-Дьиордьи, указывает, что распад аденозинтрифосфорной кислоты каким-то образом связан с изменением физико-химического состояния сократительного белка мышц, т. е. что распад аденозинтрифосфорной кислоты является процессом, непосредственно связанным с работой мышц. Аденозинтрифосфорной кислоте, ее синтезу и распаду, принадлежит особенно важная, если не главная, роль в превращении химической энергии в механическую. Распад гликогена с образованием молочной кислоты, как и дефосфорилирование креатинфосфорной и аденозинтрифосфорной кислот не требуют участия кислорода, и это объясняет, почему изолированная из организма мышца способна работать в анаэробных условиях. В утомленной при работе в анаэробных условиях мышце накопляются молочная кислота и продукты распада креатинфосфорной и аденозинтрифосфорной кислот в ней исчерпываются запасы веществ, расщепление которых дает необходимую для работы энергию. При помещении утомленной мышцы в среду, содержащую кислород, она начинает его потреблять. Некоторая часть молочной кислоты, накопившейся в мышце при работе, подвергается окислению с образованием углекислого газа и воды. Освобождающаяся энергия используется для ресинтеза гликогена, креатинфосфорной и аденозинтрифосфорной кислот из продуктов их распада, и мышца снова приобретает способность к работе. [c.553]

Одним из возможных путей реализации регуляторной функции фитохрома может быть взаимодействие хромофора формы Ф730 со специфическими протеинкиназами и ингибирование их активности. Известно, что последовательные реакции дефосфорилирования и фосфорилирования белков играют важную роль в усилении и передаче внутриклеточных сигналов. [c.429]

В клетках скелетных мышц с АМР-регулируемая иротеинфосфатаза наиболее активна в отсутствие сАМР, и она дефосфорилирует все три ключевых фермента метаболизма гликогена, которые уже упоминались ранее, - киназу фосфорилазы, гликогенфосфорилазу и гликогенсинтазу. Это дефосфорилирование противодействует фосфорилированию белков под действием сАМР Однако А-киназа в активном состоянии фосфори- [c.374]

Резкий переход от метафазы к анафазе, по-видимому, приводит к дефосфорилированию многих белков (в том числе молекул гистона Н1 и ламинов), которые были фосфорилированы в профазе. Вскоре после этого, в телофазе, пузырьки ядерной мембраны связываются с поверхностью отдельных хромосом и сливаются, восстанавливая ядерные мембраны, которые лишь частично окружают группы хромосом перед полным восстановлением ядерной оболочки (рис. 13-63) одновременно восстанавливаются и ядерные поры, а дефосфорилированные ламины [c.456]

Третьим типом рецепторных внутриклеточных белков, с которыми взаимодействует цГМФ, являются цГМФ-регулируемые фосфодиэстеразы. Изменение активности этих ферментов вызывает изменение внутриклеточной концентрации циклических нуклеотидов, что приводит к фосфорилированию или дефосфорилированию белков и другим клеточным процессам. Выделяют два основных типа цГМФ- [c.78]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология