химический каталог




Принципы структурной организации белков

Автор Г.Шульц, Р.Ширмер

в, которые ведут от связывания эпинефрина к фосфорили-рованию глюкозных фрагментов гликогена, функционирует как высоко эффективный механизм кинетического усилия (табл. 11.1). Концентрация гормона во внеклеточном пространстве составляет приблизительно 10~и М; циклический АМР, который образуется из АТР — первого эффектора гормонального действия, активирует тгри концентрациях уже от 10~8 до Ю-7 М белок киназу. Затем происходит 10-кратное усиление при стимуляции фосфорилазы b киназы, и заключительное усиление в 20 -Н 50 раз достигается при превращении фосфорилазы 6 в фосфорилазу а.

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 фосфорилирова-ния — дефосфорилирования белков [777,778].

Быстрая диссоциация комплексов кальций — белок служит механизмом переключения активности белка. Рассмотрим теперь внутриклеточные процессы, происходящие после того, как прекращается действие раздражения (нервных импульсов или присоединения гормонов). Метаболические процессы прекратятся с запаздыванием по времени порядка секунд после того, как содержание циклического АМР или ионов Са2+ понизится ниже критической величины (табл. 11.1). В отличие от этого сократительный аппарат выключается в интервале 10—20 мс путем удаления ионов кальция из тонких нитей. Скорость этого процесса свидетельствует об эффективности саркоплазматического ретикулума как кальциевого насоса [701]. С другой стороны, наличие этой сложной системы, которая предназначена исключительно для поглощения и освобождения ионов Са2+, позволяет предположить, что ионам Са2+ присущи уникальные свойства в отношении функций переключения. На это указывает также тот факт, что ионы Са2+ принимают участие во многих других физиологических процессах в качестве посредников между поступающими раздражениями и клеточными реакциями [615], например, в светочувствительных клетках [779] или в яйцеклетке, где Са2+-зависимый механизм, по-видимому, обеспечивает оплодотворение только одной клеткой спермы [780]. Всем этим процессам свойственно быстрое включение и выключение активности белка. Это же относится и к сократительному аппарату: быстрое сокращение и быстрое расслабление необходимы при многих движениях.

По-видимому, кальций был эволюционно отобран для контроля быстрых биологических процессов из-за свойств его координационных соединений [615], которые при биологических условиях способны распадаться с приемлемыми скоростями [781 ]. В пусковой системе, основанной на сигнальной молекуле S и молекуле-мишени Т, ассоциация и диссоциация происходят в соответствии с уравнением S + Т ^r^: ST, где k+1 и k_t — соответственно константы

скорости образования и распада комплекса. Константа стабильности (константа ассоциации) равна К ~ k+1/k^T — [ST] / [S] ? [Т]. Оптимальное значение для системы запуска, действующей в физиологически значимом интервале концентраций, варьирует от 105 до* 107 м-1 [782]. Величина k+1 для замещения Са2+ в воде составляет il^M"1- с"1, а для Mg2+ 105М-1 • с"1 [762]. Отсюда величина = — k+1!K имеет порядок 1000 в секунду в случае комплексов Са2+ и 1 в секунду в случае комплексов Mg2+. Кратчайшие периоды полураспада (In—) кальциевых и магниевых комплексов составляют

при этих условиях соответственно 0,7 мс и 0,7 с.

Таким образом, в отличие от ионов Mg2+ и других возможных биологических активаторов ионы Са2+ могут наилучшим образом осуществлять функцию включение — выключение независимо от того, имеет ли время действия белка порядок секунд или миллисекунд.

И наконец, следует подчеркнуть, что, по-видимому, именно биохимические процессы в координационных соединениях кальция ограничивают скорость контроля в мышцах позвоночных. Быстродействующие наружные мышцы человеческого глаза совершают до 501 циклов сокращения — расслабления в секунду. С другой стороны,, маховые мышцы крылатых насекомых могут колебаться с частотой (в звуковом диапазоне) свыше 1000 Гц. Столь быстрые колебания" основаны на таких процессах в белках, в которых ионыСа2+участия не принимают, в частности на реакции АТРазы миозина на сжатие-. [783, 784].

Заключение

Анализ структуры белка является первым этапом в исследованиях механизма его действия и в конечном счете его биологической функции. В настоящее время наиболее хорошо изучены функции гемоглобина и химотрипсина. Высокая скорость и эффективность катализа химотрипсина (и других ферментов) можно приписать многим" эффектам, ускоряющим химические реакции в модельных системах. Ктаким эффектам относятся ориентация субстрата(ов) в актив

ном центре фермента в положение, оптимальное для реакции, стабилизация преобразуемых в субстрате групп относительно их переходного состояния и кислотно-основный катализ. Необходимая для увеличения скорости энергия, по-видимому, черпается из свободной энергии образования фермент-субстратных комплексов.

Некоторые свойства белков можно объясни

страница 115
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151

Скачать книгу "Принципы структурной организации белков" (3.40Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
курсы joomla 333333
тапочки в виде самолета купить
учебные цуентры деко рирования стен москва
таможный брокер учеба

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(06.12.2016)