Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Биология -> Ашмарин И.П. -> "Молекулярная биология, избранные разделы" -> 55

Молекулярная биология, избранные разделы - Ашмарин И.П.

Ашмарин И.П. Молекулярная биология, избранные разделы — М.: Медицина, 1974. — 360 c.
Скачать (прямая ссылка): molekulyarnayabiologiya1974.djvu
Предыдущая << 1 .. 49 50 51 52 53 54 < 55 > 56 57 58 59 60 61 .. 164 >> Следующая

Функция избирательного взаимодействия с индивидуальными тРНК и аминокислотами, которые подчас очень резко различаются по свойствам радикалов, послужила, видимо, одной из причин неполного совпадения молекулярных характеристик разных аминоацилсинтетаз. Все они относятся к категории крупных белков с мо-
1 В настоящее время описаны различия и среди тРНК, обладающих одинаковым антикодоном. Их распространение и функции рассматриваются в следующем параграфе.
лекулярным весом, как правило, близким к 100000 (обычно от 90 до 110 тыс.)* Однако вес нескольких аминоацилсинтетаз достигает 170—200 тыс. Четвертичная их структура варьирует. Известны аминоацилсинтетазы, состоящие из четырех и двух субъединиц, но для нескольких энзимов этой группы вообще не удалось показать существования субъединиц. Аминоацилсинтетазы полноценны по аминокислотному составу, причем преобладают дикарбоновые аминокислоты. Энзиматическая активность связана с SH-группами, хотя не все SH-группы (6—10 на молекулу) равноценны.
Фермент, как указывалось, обладает двумя центрами — для взаимодействия с тРНК и с аминокислотой. С помощью ряда воздействий (в том числе сульфгидрильными реагентами) удается разобщить эти две функции. Присутствие ионов магния представляется необходимым лишь на стадии образования аминоациладе-нилата. Судя по косвенным данным, структура центров для разных аминокислот, помимо обязательных тонких отличий, может различаться и очень значительно — особенно для полярных и неполярных аминокислот.
Не следует, однако, заходить слишком далеко, подчеркивая самостоятельность описанных двух реакций подготовки аминокислот к трансляции и автономность соответствующих центров энзима. Имеется немало указаний, что тРНК, взаимодействуя с амино-ацилсинтетазой, оказывает существенное влияние на первую реакцию. Это влияние состоит нередко в стимуляции первой реакции. В отдельных же случаях в отсутствие тРНК образование амино-ациладенилата вообще заторможено. Особенное значение имеет способность тРНК провоцировать гидролиз аминсгациладенилатов, образовавшихся в результате «ошибочного» связывания энзимом чуждой ему аминокислоты (например, гидролиз валиладенилата, образовавшегося с помощью изолейцилсинтетазы).
Таким образом, строгая избирательность аминоацилсинтетаз определяется совместным действием, по крайней мере, трех механизмов: первый определяется соответствием структуры связываемой аминокислоты конформации соответствующего участка энзима; второй — соответствием какого-то участка структуры тРНК конформации другого участка того же энзима; третий — описанным выше действием «своей» тРНК на ошибочно образованные аминоациладенилаты. В результате вероятность ошибочного образования Аа-тРНК с аминокислотой, несоответствующей антикодону, очень незначительна и составляет лишь 10-4. Вместе с тем, надо иметь в виду, что такая высокая надежность этой стадии биосинтеза белка относится лишь к природным соединениям, которые могут встретиться с данной аминоацилсинтетазой в обычных условиях биосинтеза белка. Некоторые синтетические неприродные или очень редко встречающиеся в природе аналоги аминокислот могут преодолевать контрольные механизмы, входить в состав Аа-тРНК, а затем и в состав синтезируемого белка. Видимо, формирование аминоацилсинтетаз в процессе эволюции не могло «предусмотреть» специфичность при встрече с такими соединениями.
Таковы, в частности, аналоги фенилаланина — фторфенилаланин, JJ-2-тионилаланин и 1-циклогексеналанин, изолейцина — аллоизолейцин, метионина — этионин, а также ряд соединений, которые можно назвать аналогами данной аминокислоты весьма условно — по наличию лишь отдельных характерных групп — например, сар-козин и N-метилаланин имитируют пролин, но сходны с ним в основном по наличию иминогруппы (Joshida, Jamasaki, 1959; Jale, 1959; Conwoy et al., 1962; Atkinson et al., 1962; Mitchell, Niemann, 1962; Л. JI. Киселев с соавт., 1971). Скорость включения таких соединений обычно ниже, чем у природных аминокислот. Более того, при определенных концентрациях они проявляют тормозящее действие на синтез белка в целом и на рост ряда бактерий. Многие другие аналоги природных аминокислот являются сильными ингибиторами аминоацилсинтетаз. Их примерами могут служить 5-ме-тилтриптофан и трифторпроизводные норвалина, метилгомоци-стеина, лейцина (Walborsky et al., 1955; Zygmunt, Tavormina, 1966). Они способны подавлять in vitro рост ряда бактерий и дрожжей в концентрации 1—5 мкг/мл. Пока, однако, не удалось использовать синтетические аналоги аминокислот как таковые в медицинских целях. Лишь олигопептиды, природные и синтетические, содержащие необычные аминокислоты, получили признание как антибактериальные агенты. Кроме того, антибиотик фураноми-цин (а-амино-(2,5-дигидро-5-метил)-фуран-2-уксусная кислота), относящийся, по существу, к числу сложных аналогов аминокислот, также оказался конкурентным ингибитором изолейцил-тРНК-синтетазы (Tanaka et al., 1969). Изучение ингибирующих эффектов все новых и новых аналогов аминокислот продолжается и представляется перспективным. Заслуживают в этой связи упоминания данные о том, что трифторлейцин облегчает течение лейкемий в опытах на мышах (Rennert, Anker, 1964). Эффективными ингибиторами аминоацилсинтетаз являются также аналоги ами-ноациладенилатов, в которых остаток аминокислоты замещен на аминоалкильный остаток, например метионинол-АМФ, валинол-АМФ, изолейцинол-АМФ и др. (Cassio et al., 1967; Chousterman et al., 1968). Известны, наконец, ингибиторы аминоацилсинтетаз, действие которых трудно объяснить элементами сходства с природными аминокислотами или аминоациладенилатами. Таков, например, салицилат и его производные (Burgleigh, Smith, 1970).
Предыдущая << 1 .. 49 50 51 52 53 54 < 55 > 56 57 58 59 60 61 .. 164 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed