химический каталог




Принципы структурной организации белков

Автор Г.Шульц, Р.Ширмер

менениям и что все различия между гомологичными белками (замены аминокислот, делеций или вставки петель в цепи) касаются поверхности молекул. Таким образом, последовательности отдаленно родственных белков можно сопоставлять по остаткам, которые занимают геометрически сходные позиции в пространственной структуре.

Очень серьезные изменения связаны с удвоением гена, которое может привести к удвоению длины полипептидной цепи. Более того, известны случаи слияния различных структурных генов, которые указывают на перемещение одного или большего числа генов в другое положение в геноме.

Гомологичные белки возникают вследствие специализации или дифференциации. Сопоставление гомологичных белков позволяет выявить некоторые общие закономерности в строении белков [250], а, как уже отмечалось, исследование эволюции белков способствует решению многих общих биологических проблем. В связи с этим полезно установить различие в понятиях специализации и дифференциации белков [473]. Под специализацией подразумевается эволюция гомологичных белков, выполняющих одинаковую функцию в различных организмах. Напротив, дифференциация белков есть процесс, ведущий к функциональному разнообразию гомологичных белков часто внутри одного организма.

Исследование специализации белков позволяет устанавливать генеалогию организмов. Как правило, аминокислотная последовательность и характер свертывания цепи в процессе эволюции сохраняются настолько хорошо, что белки даже очень генетически далеких организмов имеют определенное сходство. Таким образом, путем исследования специализации белков можно устанавливать генеалогию, т. е. происхождение и родственные связи организмов. Поэтому филогенетический анализ, основанный на специализации белков, мэжно рассматривать как один из методов систематики.

Дифференциация белков отражает эволюцию биохимических путей. Исследования дифференциации белков преследуют иные цели. В этом случае структурное подобие обычно позволяет выявить неэжнданные биологические связи, что можно затем использовать, например, при прослеживании эволюции метаболизма. Кро-мз того, дифференциация убедительно показывает, что биологическое разнообразие ограниченно и что в этом плане белки можно подразделить на определенные группы [474]. Типичным примером класса образовавшихся в результате дифференциации белков является семейство сериновых протеаз (табл. 9.4), которые осуществляют контроль над самыми разнообразными жизненно важными процессами в организме человека.

Отсюда очевидно, какое огромное значение для (патофизиологических проблем и для фармакологии будет иметь анализ структуры белков на молекулярном уровне [602].

9.1 Специализация белков

Частота допустимых мутаций

Биологическая специализация устанавливается в процессе случайных мутаций и последующего отбора. Наиболее важны мутации, возникающие в ДНК- В табл. 9.1 даны ориентировочные частоты мутаций ДНК высших организмов. В этих организмах частоты допустимых мутаций на уровне ДНК существенно не влияют на отбор белков, поскольку структурные зоны [78, 475], кодирующие белок, составляют менее 10% ДНК (разд. 4.1). Тем не менее, как было установлено, ДНК гомогенна в пределах одного вида [476, 477], что указывает на существование некоторого отбора и на уровне ДНК. Вопрос о том, определяется ли эта гомогенность малой популяцией предшественников и малым «генетическим дрейфом» (недарвиновская гипотеза, поддерживаемая «нейтралистами» [144, 478—480])

Таблица 9.1

Скорость эволюции макромолекул3

Макромолекула

Скорость эволюции, выраженная в замещениях на кодой за 10й* лет (т. е. в РАМ/Ю* лет)

Гипервариабельные нуклеотидные последовательности ДНК [Н4, 483, 586]

Средняя ДНК млекопитающих [475, 476]

мРНК Цепей гемоглобина [484, 485]

мРНК гистона IV в различных видах морскогоежа [486]

Средние белки [145]

Гемоглобин, а- и fi-цепи соответственно [145] Гистон IV [145]

Цитохром с митохондриальный [794] Гипервариабельные аминокислотные последовательности белков [488, 586]

500

45—85 100 35

1-50 14

0,09

5 85

а Все величины оцеиеиы очень приближенно и могут представлять нетипичные случаи. ДНК здесь обозначает неповторяющуюся ДНК.

или же она отражает отбор самой приспособленной ДНК данного вида (дарвиновская гипотеза, поддерживаемая «селекционерами»), по-прежнему остается предметом дискуссии (ср. с работами [481, 4823).

Генетическое расстояние измеряется в единицах РАМ. На уровне макромолекул частоту фиксации мутаций (называемую также частотой усвоения) обычно выражают числом усвоенных точечных мутаций на кодон за 1010 лет, что численно равно процентному содержанию фиксированных точечных мутаций за 108 лет. Процентное содержание фиксированных точечных мутаций (единица РАМ) является общепринятой мерой эволюционного расстояния. Величиной, обратной частоте фиксации, является «единичный эволюционный период», т. е. число лет, за которое происходит одно фиксируемое изменение кодона на 100 остатков.

Отбор нуклеотидных последовательностей осуществляется на уровне ДН

страница 74
< 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 акустическая система
Компания Ренессанс: расчет лестницы на второй этаж - надежно и доступно!
стул kf 1
арендовать боксы хранения для интернет магазина

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)