Медицинский справочник
Главная страница | Добавить статью | Поиск | RSS

Здравствуйте, Guest

Поиск:

БУДЬТЕ ЗДОРОВЫ!
ПОИСК СРЕДСТВ ЛЕЧЕНИЯ:
Google- аптека

Энциклопедия врача рекомендует:


Основы функционирования белков


ЗАДАТЬ ВОПРОС ДОКТОРУ

ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ


|Версия для печати|

АКТИВНЫЙ ЦЕНТР БЕЛКА И СПЕЦИФИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ БЕЛКА С ЛИГАНДОМ
Информация, записанная в линейной последовательности аминокислотных остатков в пептидной цепи, воспроизводится в пространственную структуру.
1. Центр связывания белка с лигандом, или активный центр. На поверхности глобулы образуется участок, который может присоединять к себе другие молекулы, называемые лигандами.
Центр связывания с лигандом, или активный центр, формируется из радикалов аминокислотных остатков, сближенных на уровне третичной структуры. В линейной пептидной цепи они могут находиться на расстоянии, значительно удаленном друг от друга.
2.  Белки проявляют высокую специфичность (избирательность) при взаимодействии с лигандом.
3.  Высокая специфичность взаимодействия белка с лигандом обеспечивается комплементарностью структуры активного центра структуре лиганда. Комп-лементарность — это пространственное и химическое соответствие взаимодействующих поверхностей.
4.  В основе функционирования белков лежит их специфическое взаимодействие с лигандами.
50 000 индивидуальных белков, содержащих уникальные первичные структуры, формируют уникальные активные центры, способные связываться только со специфическими лигандами и благодаря особенностям строения активного центра проявлять свойственные им функции.
Можно сказать, что в первичной структуре содержится информация о функции белков.
Миоглобин (Mb) - белок, находящийся в красных мышцах. Участвует в создании запасов 02. Содержит белковую часть — апоМЬ и небелковую часть — гем. Первичная структура апоМЬ представлена последовательностью из 153 аминокислот. Вторичная структура содержит 8 ос-спиралей (называемых латинскими буквами от А до Н), содержащих от 7 до 23 аминокислот. Третичная структура имеет вид компактной глобулы, образованной за счет петель и поворотов в области не-спирализованных участков белка.
Внутренняя часть молекулы почти целиком состоит из гидрофобных радикалов, за исключением 2 остатков Гис, располагающихся в активном центре.
Гем — специфический лиганд апоМЬ. Он взаимодействует с апоМЬ в углублении между 2 спиралями F и Е. Гидрофобные пиррольные кольца гема окружены гидрофобными радикалами апоМЬ, в частности Три39 и Фен ] 38- В активный центр Mb входят также 2 остатка Гис: Гис^ и Гис93. Гис93 необходим для образования координационной связи с атомом Fe2+ гема.
Другой Гис64 необходим для правильной ориентации другого лиганда - 02 при взаимодействии его с Fe2+ гема. Микроокружение гема создает условия для обратимого связывания 02 с Fe2+ и препятствует его окислению в Fe3+ (рис. 1.14).

ДОМЕННАЯ СТРУКТУРА И ЕЕ РОЛЬ В ФУНКЦИОНИРОВАНИИ БЕЛКОВ
1.  Длинные полипептидные цепи часто складываются в несколько компактных, относительно независимых областей. Они имеют самостоятельную третичную структуру, напоминающую таковую глобулярных белков, и называются доменами.
Благодаря доменной структуре белков легче формируется их трехмерная структура.
2.  Центры связывания белка с лигандом часто располагаются между доменами (например, центр связывания трипсина с его лигандом - пищевым белком). Разные домены в белке могут перемещаться относительно друг друга при взаимодействии с лигандом (например, в молекуле гексокиназы).
В некоторых белках домены выполняют самостоятельные функции, связываясь с различными лигандами. Такие белки называются многофункциональными белками.

Трипсин — протеолитический фермент, участвующий в гидролизе пептидных связей в молекулах пищевых белков в кишечнике. В молекуле трипсина имеется 2 домена, разделенных бороздкой. На внутренней поверхности этих доменов, формирующих бороздку, располагаются радикалы Сер j 77, Гис4о и Асп85, участвующих в связывании фермента с пептидами и их гидролизе.
Гексокиназа - фермент, катализирующий фосфори-лирование глюкозы с помощью АТФ. Активный центр располагается в расщелине между 2 доменами. При связывании гексокиназы с глюкозой окружающие ее домены смыкаются и субстрат оказывается в «ловушке», где протекает фосфорилирование (рис. 1.15).


3. Лигандами, взаимодействующими с трехмерной структурой пептидной цепи, могут быть не только низкомолекулярные органические и неорганические молекулы, но и макромолекулы — ДНК (см. рассмотренные выше примеры с ДНК-связывающими белками), РНК, полисахариды, белки. В этих случаях белок узнает определенный участок лиганда, соразмерный и комплементарный центру связывания.
ИНГИБИТОРЫ БЕЛКОВЫХ ФУНКЦИЙ
Взаимодействие белков с лигандами специфично. Однако всегда можно подобрать другое вещество, которое также могло бы взаимодействовать с белком в активном или ином участке молекулы.
1.  Вещество, взаимодействующее с белком и подавляющее его функцию, называется ингибитором. Ингибиторы белковых функций могут быть лекарствами и ядами.
2. Вещество, по структуре похожее на природный лиганд, называют структурным аналогом лиганда или неприродным лигандом. Оно также взаимодействует с белком в активном центре.
3. Лиганд и ингибитор конкурируют друг с другом за связывание в одном центре связывания. Такие ингибиторы называются конкурентными.
4.  Многие лекарственные препараты являются ингибиторами белковых функций. Некоторые из них получаются при химической модификации природных лигандов.
Ацетилхолин — медиатор передачи возбуждения в холинергических синапсах. Для проведения возбуждения выделившийся в синаптическую щель ацетилхолин должен взаимодействовать с белком-рецептором постсинаптической мембраны. Обнаружены два типа рецепторов, взаимодействующих с ацетилхолином: М и Н. М-рецептор избирательно взаимодействует с мускарином (токсином мухомора), а Н-рецептор — с никотином.
Специфическим ингибитором М-холинорецеп-торов является атропин. Он содержится в растениях красавке и белене.

Ацетилхолин
Атропин имеет в структуре схожие с ацетилхолином функциональные группы (конкурентный ингибитор рецептора). Учитывая, что связывание ацетилхолина с М-холинорецепторами вызывает сокращение многих гладких мышц, атропин используется как лекарство, снимающее их спазм (спазмолитик). М-холинорецепторы имеются и в ЦНС.

Популярное:

Энциклопедия врача - это интересно:

http://idoktor.info


Добавьте свой комментарий:


При использовании материалов размещённых на сайте www.idoktor.info, активная ссылка на источник обязательна. Вся информация, используемая на данном сайте, представлена исключительно в ознакомительных и научных целях и не преследует никакой коммерческой выгоды, способствуя быстрейшему разъяснению вопросов в медицинской сфере. 18+ Данный сайт может содержать информацию, не предназначенную для лиц младше 18 лет.
Яндекс цитирования Rambler's Top100 Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика