Гистон взаимодействие с нуклеиновыми кислотами

Методы выделения нуклеиновых кислот. При изучении химического состава и строения нуклеиновых кислот перед исследователем всегда стоит задача выделения их из биологических объектов. В главе 2 было указано, что нуклеиновые кислоты являются составной частью сложных белков — нуклеопротеинов, содержащихся во всех клетках животных, бактерий, вирусов, растений. Нуклеиновые кислоты обладают сильно выраженными кислыми свойствами (обусловлены остатками ортофосфорной кислоты в их составе) и при физиологических значениях pH несут отрицательный заряд. Этим объясняется одно из важных свойств нуклеиновых кислот—способность к взаимодействию по типу ионной связи с основными белками (гистонами), ионами металлов (преимущественно с М "), а также с полиаминами (спермин, спермидин) и путресцином. Поэтому для вьщеления нуклеиновых кислот из комплексов с белками необходимо прежде всего разрушить эти сильные и многочисленные электростатические связи между положительно заряженными молекулами белков и отрицательно заряженными молекулами нуклеиновых кислот. Для этого измельченный путем [c.96]

О пространственном строении нуклеиновых кислот следует сказать особо. Структурная организация и конформационные возможности дезоксирибонуклеиновых кислот в клетке определяются не столько самими молекулами ДНК, сколько их взаимодействиями с многочисленной группой так называемых ДНК-связывающих белков, среди которых центральная структурная роль принадлежит гистонам. Молекула ДНК, имеющая длину, например в хромосоме человека, несколько сантиметров, с помощью гистонов упакована в клеточном ядре, диаметр которого равен лишь нескольким микрометрам. Самым нижним уровнем упаковки является двой- [c.52]

Нуклеиновые кислоты, подобно белкам, представляют собой высокомолекулярные соединения. Самые большие из всех известных макромолекул встречаются именно среди нуклеиновых кислот. Есть веские основания полагать, что у некоторых микроорганизмов вся их дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК) представлена, по существу, одной-единственной молекулой с молекулярным весом порядка 10 —10 и даже больше. Нуклеиновые кислоты, как показывает само их название, обладают сильно выраженными кислотными свойствами и при физиологических значениях pH несут отрицательный заряд высокой плотности. Вследствие этого они легко взаимодействуют в клетке с различного рода катионами, чаще всего с основными белками (такими, например, как гистоны и гистоноподобные комплексы), и с ионами щелочноземельных, металлов, особенно с а также [c.121]

Гистоны в клетке несут значительный положительный заряд, в связи с чем функционируют как катионы, активно взаимодействующие с различными анионами. К числу наиболее сильных анионов в ядрах относятся нуклеиновые кислоты, которые при физиологических значениях pH содержат только отрицательно заряженные группы. Поэтому гистоны легко образуют с ними комплексы за счет электростатического взаимодействия. Однако недавно обнаружены соединения гистона с нуклеиновыми кислотами (РНК) с ковалентным типом связи что позволяет постулировать наличие такого типа связи и с ДНК. [c.456]

Нуклеопротеины. В состав нуклеопротеинов входят белки, имеющие сильно выраженный щелочной характер (например, гистоны), и нуклеиновые кислоты, соединенные между собой как слабыми межмолекулярными взаимодействиями, так и сильными ковалентными связями. Строение, свойства и биологические функции нуклеиновых кислот, а также строение нуклеопротеинов рассматриваются в главах 8 и 11. В качестве примера можно привести описание структуры наиболее изученного нук- [c.91]

Протамины — положительно заряженные ядерные белки с молекулярной массой 10—12 kDa. Так же как и гистоны, они принимают участие в регуляции генной активности. Они примерно на 80% состоят из щелочных аминокислот, что дает им возможность взаимодействовать с нуклеиновыми кислотами посредством ионных связей. [c.48]

Естественно, что сложные, разнонаправленные сдвиги в ферментативном аппарате инфицированной клетки должны быть обусловлены изменениями в деятельности клеточных центров, определяющих природу синтезируемых белков и регулирующих интенсивность их синтеза. Непосредственный механизм влияния, оказываемого метаболитами микроорганизма на эти центры, пока не изучен. Вполне вероятно, что в результате взаимодействия образующихся в инфицированной клетке полианионов, представляющих собой продукты гидролиза пектинов и нуклеиновых кислот, с прот-аминами и гистонами, образуются соединения, которые, проникая в ядра, оказывают репрессирующее влияние на синтез одних белков и одновременно активируют биосинтез других. [c.329]

Хорошим примером дискретной системы, которую можно выделить и которая содержит тесно ассоциированные друг с другом белки и нуклеиновые кислоты, является вирус. Вирус простейшего типа состоит из РНК или ДНК, одно- либо двухцепочечной, окруженной белковой оболочкой, состоящей из идентичных или различных субъединиц, организованных в симметричную структуру. В более сложных типах вирусов имеется также внешний слой, состоящий из липидов и гликопротеинов. Между нуклеиновой кислотой и белком (белками) оболочки существует тесная взаимосвязь, генетическая информация для биосинтеза этого белка закодирована в нуклеиновой кислоте, и в то же время белок предохраняет нуклеиновую кислоту от действия нуклеаз клетки-хозяина. Еще более тесная физическая связь имеет место между белковыми субъединицами. Такая связь была продемонстрирована в результате разрушения вируса табачной мозаики, за которым следовала спонтанная самосборка белка в отсутствие нуклеиновой кислоты. Пустая оболочка, или капсида, была, однако, менее стабильна, чем содержавшие нуклеиновую кислоту реконструированные вирусные частицы. Этот результат указывает, что взаимодействия белок-ну-клеиновая кислота играют важную, хотя, вероятно, не столь значительную роль, по сравнению с белок-белковыми взаимодействиями. Вирусы, таким образом, как бы образуют смысловой мостик между предыдущим разделом и рассматриваемым ниже взаимодействием гистонов с нуклеиновыми кислотами. [c.567]

По своему существу аффинная хроматография — это особый тип адсорбционной хроматографии. В отличие от того, что было описано в гл. 6, адсорбция здесь осуществляется за счет биоспецифп-ческого взаимодействия между молекулами, закрепленными на матрице, т. е. связанными в неподвижной фазе, и комплементарными к ним молекулами, подлежащими очистке или фракционированию, поступающими, а затем элюируемыми с подвижной фазой. Биоспеци-фическое взаимодействие отличается исключительной избирательностью, а зачастую и очень высокой степенью сродства между партнерами. Оно лежит в основе множества строго детерминированных процессов, протекающих в организме. В качестве примеров можно назвать взаимодействия между ферментами и их субстратами, кофакторами или ингибиторами, между гормонами и их рецепторами, между антигенами и специфическими для них антителами, между нуклеиновыми кислотами и специфическими белками, связывающимися с ними в процессе осуществления своих функций (полимераза.мп, нуклеазами, гистонами, регуляторными белками), а также между самими нуклеиновыми кислотами-матрицами и продуктами их транскрипции. Наконец, многие малые молекулы (витамины, жирные кнслоты и др.) специфически связываются со специальными транспортными белками. [c.339]

Взаимодействия белок-нуклеиновая кислота в хромосомах клеток эукариот сильнее. В хромосомах ДНК образует комплексы с пятью классами гистонов [23, 24]. Все гистоны — сильно основные белки Н1 обогащен лизином по сравнению с аргинином, НЗ и Н4 богаты аргинином, а в Н2А и Н2В соотношение между лизином и аргинином промежуточное. Последовательности аргинин-бо-гатых гистонов очень консервативны. Гистоны Н4 из тимуса теленка и проростков гороха различаются всего на две из 102 аминокислот, а гистон НЗ из тимуса теленка и карпа—одним из 135 остатков. Л -концевые участки Н2А, Н2В, НЗ и Н4 намного основ-нее С-концевых. Последние содержат несколько аминокислотных остатков с неполярными боковыми радикалами. Эти четыре гн-стона сильно взаимодействуют друг с другом, возможно С-конце- [c.568]

Специфичность функционирования нуклеиновых кислот и нуклеотидкоферментов определяется реакционной способностью нуклеозидных звеньев и в первую очередь входящих в их состав гетероциклических оснований. При этом реакционную способность следует понимать в самом щироком смысле, имея в виду не только взаимодействия, приводящие к образованию или разрыву ковалентных связей, но и взаимодействия иных типов — с соседними основаниями в той же полинуклеотидной цепи или с комплементарными основаниями другого полинуклеотида, с белками (гистонами, белками вирусной оболочки, ферментами нуклеинового обмена и т. д.), ионами металлов и т. д. [c.146]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология