химический каталог




Принципы структурной организации белков

Автор Г.Шульц, Р.Ширмер

азаны боковые цепи 20 наиболее часто встречающихся аминокислот, причем остатки с близкими свойствами помещены рядом.

1.2 Почему именно эти амине кислоты?

По-видимому, жизнь начиналась не с белков, а с автекаталити-ческих нуклеиновых кислот. Ответить на вопрос, почему белки оказались построенными из аминокислот, приведенных в табл. 1.1, пока еще нельзя. Однако некоторые гипотезы могут приблизить нас к пониманию проблемы. Обсудим вначале основную организаSr

I

Gly

Cys

Phe

Ala

Thr

Met

Asn

His

Asp

Glu

Кратные ctifuu

Arg Рис. 1.1.

Боковые цепи 20 канонических аминокислот.

Для пролина показана часть основной цепи. Все остальные боковые цепи показаны отч ходящими от Са -атомов главной цепи. Названия остатков даны в трехбуквенных обо*

значениях. Обозначения атомов даны согласно номенклатуре IUPAC—1UB от 1969 г. [211. Основная цепь в Pro зачернена. Все Са -атомы зачернены.

ционную схему происхождения жизни. Наиболее вероятно, что жизнь началась с простых автокаталитических, т. е. самовоспроизводящихся молекул [3J. Именно нуклеиновые кислоты, а не белки, способны выполнять эту роль [4—6], поскольку однонитевые нуклеиновые кислоты могут использовать спаривание оснований для выстраивания комплементарной последовательности нуклео-тидов. При объединении выстроенных нуклеотидов две нити могут образовывать энергетически выгодную двойную спираль Уотсона — Крика. В следующем цикле, после развертывания двойной спирали, комплементарная нить может репродуцировать исходную. Оба фактора, точный отбор последовательности путем спаривания оснований и энергетически выгодное образование двойной спирали, безусловно, способствовали автокаталитическому воспроизведению. Напротив, исходить из белка вместо нуклеиновой кислоты было бы значительно сложнее с точки зрения единой организационной схемы, поскольку взаимного опознавания аминокислот не существует.

Наше представление о последующей молекулярной эволюции ограничивается пока что более или менее обоснованными догадками. Несмотря на то что самовоспроизведение вначале должно было быть малоэффективным, молекулы, находясь в жестких условиях эволюции, где выживают лишь наиболее приспособленные системы, должны были стремиться к усовершенствованию автокатализа. Можно предположить, что такое усовершенствование начиналось с «ферментов», образовавшихся из нуклеиновых кислот — осколков самих автокаталитических молекул. По-видимому, рибосомная и транспортная РНК — остатки таких катализаторов. Позже ферменты образовавшиеся из нуклеиновых кислот были вытеснены более эффективными белковыми ферментами.

Линейный набор стандартных элементов со стандартными связями. Белковые ферменты возникли по чрезвычайно простой организационной схеме. Аминокислотная последовательность полипептидной цепи белка есть коллинеарное и единственное представление нуклеотидной последовательности исходной нуклеиновой кислоты. Три соседних нуклеотида кодируют одну аминокислоту (рис. 1.5, б). Таким образом, полипептиды сходны с нуклеиновыми кислотами в том, что это линейные цепные молекулы, построенные из стандартных элементов с одной стандартной связью. Это обеспечивает простое и универсальное «считывание» с нуклеиновых кислот в процессе синтеза полипептидов. Простота линейных систем широко используется, в частности, в электронно-вычислительной технике, где хранение и вызов информации обычно осуществляются с помощью одномерных блоков, записанных в стандартной форме на линейных носителях, например магнитных лентах.

В нуклеиновых кислотах, как и в белках, стандартизованы не только связи, но и атомные группы, образующие скелет цепи;

Рис. 1.2.

^Асимметрические атомы углерода, встречающиеся в канонических аминокислотных остатках. Проекция от атома водорода к атому Са или Ср соответственно, что противоположно направлению в схеме Кана — Ингольда — Прелога [41].

,а — обычный L-изомер а-аминокислоты. Абсолютная конфигурация S при С* в обозначениях Кана—

Мнгольда—Прелога. б —конфигурация при С3 -атоме изолейцина (S)

и -атоме треонина (R).

в поли пептидах все 20 аминокислотных остатков относятся к а-типу и имеют L-конфигурацию Са-атома (рис. 1.2,я). Все различия, а значит, и вся информация сводятся к довольно коротким боковым цепям.

Необходимость самопроизвольного свертывания. После синтеза на рибосоме полипептидная цепь самопроизвольно свертывается в определяемый аминокислотной последовательностью глобулярный белок, принимая состояние с наименьшей свободной энергией. Возможно, что свертывание начинается уже в ходе синтеза. Характер свертывания образующейся цепи определяет специфичность белка. Пространственная самоорганизация молекулы значительно упрощает общую схему, так как в противном случае потребовались бы «морфогенетические ферменты» или «ферменты, способствующие свертыванию». Поскольку возможно огромное число способов свертывания цепи, то возникла бы потребность в большом числе таких вспомогательных ферментов.

Допустим, что структуры строятся не путем спонтанн

страница 3
< 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
аренда тв на выставкумосква
Рекомендуем компанию Ренесанс - ворота на лестницу от детей купить - цена ниже, качество выше!
кресло 848
хранение шин на савеловской

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
(10.12.2016)