Молекулярная биология. Структура и функция белков - Степанов В.М.
ISBN 5-06-002573-Х
Скачать (прямая ссылка):
Не следует думать, что активация зимогенов характерна лишь для ферментов животных. Обнаружено, что в виде предшественников синтезируются практически все протеиназы бактерий.
\
11.9. ПРОЦЕССИНГ АМИНОКОНЦЕВОГО РАЙОНА БЕЛКА
У многих белков подвергается модификации аминоконцевой район. Как известно, в белках прокариот, в митохондриях и хлоропластах остаток метионина, инициирующий трансляцию, формилирован. N-Формильная группа удаляется ферментом формилазой. У эукариот
282
трансляция инициируется метионином. После того как длина пептидной цепочки, еще связанной с рибосомой, достигнет примерно 20 аминокислотных остатков, инициирующий метионин может отщепляться специальной амииопептидаэой: (Однако это не обязательно, и примерно у половины цитоплазматических белков животных аминоконцевой метионин сохраняется.) . . -
Среди других N-концевых Остатков доминируют относительно небольшие — аланин, серин и треонин. По-видимому, это обусловлено особенностями амйнопептидазы, предпочтительно отщепляющей N-концевой метионин, если за ним следует аминокислота с небольшой боковой цепью. В тех случаях, когда аминокислота, следующая за концевым метионином, имеет объемистый радикал, метионин не Отщепляется, сохраняясь на аминном конце белка. \ , * .
' Есть основания полагать, что природа N-концевой аминокислоты как-то связана с устойчивостью белка к внутриклеточному протеолизу. По-видимому, этим обусловлена и распространенность блокирования аминоконцевого остатка ацетилированием — в общей сложности ацети-лйровар аминный конец у примерно 50% растворимых белков клеток млекопитающих. В этой реакций, катализируемой N-o^-ацетилтрансфе-разой, донором ацетильной группы служит ацетилкоэнзим А. Чаще -всего встречаются на N-конце белков эукариот ацетилсерин, ацетил-аланин, ацетил метионин. В то же время известен и фермент, способный отщеплять от N0-anem лированных белков ацетил аминокислоту,
например ацетилаланин. Существенно, что отмеченные модификации обеспечивают ¦ многообразие аминных концов полйпептидных цепей, которые в отсутствие таких реакций были бы неизменно представлены метионином. Не исключено, что отщепление N-концевого метионина важно и потому, что делает возможным многократное использование этой инициирующей аминокислоты > биосинтез котррой весьма не прост.
ГЛАВА 12 G-БЕЛКИ
\
Обширному классу GTP-связывающих, или G-белков, принадлежит особо важная роль в передаче сигналов в клетку и внутри клетки. Их функциональное состояние, иначе говоря, способность тс передаче сигнала другим белкам, определяется тем, содержат ли они связанную молекулу гуанозинтрифосф‘ата (GTP) или продукт ее гидролиза — ' гуанозиндифосфат (GDP). Сами эти белки обладают собственной СТРаз-ной активностью, поэтому G-белок, активированный нековалентным
283
присоединением GTP, постепенно гидролизует этот эффектор до GDP, возвращаясь при этом в неактивную форму:
Неактивная форма Активная форма
Передача сигнала
Таким образом, важнейшей особенностью G-белков является способность удерживать активную конформацию и участвовать в передаче сигнала в течение определенною времени, что зависит от их вТРазной активности, а также от действия белковых факторов, которые либо способствуют обмену GDP на GTP и, следовательно, переводу белка в активное состояние, либо, напротив, усиливают СТРазную активность G-белка и, значит, ускоряют его.перёход в неактивный комплекс с GDP. Структурно-функциональные особенности G-белков иллюстрируются следующими примерами.
12.1. РЕЛОК с-Д-гая
К G-белкам принадлежат некоторые очко б елки, в частности с-41-ras-онкобелок человека. G-белки, кодируемые мутантными генами семейства газ, нередко обнаруживаются в опухолях. Нормальный ген с-Н-газ кодирует так называемый белок р21 с молекулярной массой 21 кДа, локализованный в цитоплазматической, мембране и являющийся потенциальным предшественником онкобелка — протоонко^елком. Его функция в нормальной клетке состоит, по-видимому, в том, что он воспринимает извне стимулирующие клеточный рост сигналы и передает их на белки-мишени внутри клетки, инициируя ее рост и деление.
К комплексу белка р21 с GTP присоединяется белок GAP (GTPase Activating Protein), который усиливает присущую этому комплексу СТРазную активность. Именно тройной комплекс р21 — GTP — GAP и является передатчиком сигнала- В то же время в нем происходит гидролиз GTP до GDP,. катализируемый белком р21. Последний сам по себе является очень медленно действующей СТРазой (ускорение гидролиза гуанозинтрифосфата примерно в 1000 раз, время полужизни комплекса р21 — GTP — около 1 ч). вТРазная активность резко (по некоторым оценкам, в 100 ООО раз) возрастает'при образовании тройного комплекса с активирующим белком GAP. Существенно, что в результате гидролиза GTP до GDP комплекс с GAP распадается и передача сигнала прекращается.
