химический каталог




Принципы структурной организации белков

Автор Г.Шульц, Р.Ширмер

о гена [507, 508], построение филогенетического дерева затрудняется генами, которые переходят из одной ветви в другую.

Однако, несмотря на это явление, предполагается, что цитохромы типа с могут помочь в прослеживании развития современного фотосинтеза и дыхания от более древних предшественников (например, фотосинтез на основе H2S, дыхание, основанное на использовании сульфатов, и т.д.); они могут способствовать объяснению эволюции метаболических путей [571], что является одной из конечных целей исследований дифференциации белков [573, 574].

9.4 Слияние генов

Если замены аминокислот, вставки и делеции представляются ?сравнительно небольшими структурными модификациями в ходе эволюции, то процесс слияния генов вызывает очень существенные изменения: он приводит либо к объединению друг с другом разных полипептидных цепей, либо к дупликации данной цепи.

Процесс слияния генов

В прошлом слияние структурных зон ДНК, по-видимому, не было редким событием. Существуют надежные данные, указывающие на то, что слияния генов регулярно происходят в ходе онтогенеза у современных организмов, например на этапе, предшествующем синтезу иммуноглобулинов.

Слияние V- и С-генов иммуноглобулина происходит на уровне ,ДНК. Легкая (L) цепь молекулы иммуноглобулина состоит из вариабельного (V) и константного (С) участков (рис. 4.2, в). Структурные зоны ДНК, кодирующие участки У и С, расположены раздельно, но на одной хромосоме. Несмотря на это разделение на уровне ДНК, было показано, что мРНК, отвечающая L-цепи, представляет собой отдельную непрерывную молекулу [576]. То же самое наблюдается и для тяжелых (Н) цепей, которые состоят из одного V- и трех С-участков [477]. Более того, опыты с использованием меченых аминокислот выявили только одну точку роста при синтезе L-цепи, что указывает на отсутствие сращивания V- и С-цепей на белковом уровне*. В опытах по гибридизации с использованием L-цепи мРНК в качестве зонда наблюдалась перегруппировка ДНК в предшественниках клеток, продуцирующих иммуноглобулин [577]. Последний факт показывает, что слияние V- и С-участков происходит исключительно на уровне ДНК, а не на уровне РНК- Этот вопрос, однако, окончательно еще не решен [78].

Слияние разных цепей ДНК обычно также и у лизогенных бактериофагов, которые вводят свою ДНК в бактериальный геном, где она в течение некоторого времени остается недеятельной. Отметим также, что сплайсинг ДНК является основным этапом всех экспериментов в области генной инженерии [542, 575].

Слияние генов и эволюция

Как удалось установить на некоторых белках, слияние генов имело исключительно важное значение в процессе эволюции. Такого рода документация возможна потому, что составной ген в отличие от случая К-С-гена может оказаться и в линии клеток зародыша. Подобные случаи обнаружены при исследовании путей синтеза аминокислот и синтеза жирных кислот. Классическим примером одной полипептидной цепи, выполняющей две ферментативные функции, является аспартокиназа I — гомосериновая дегидрогеназа Е. coli [578]. Сравнительное изучение ферментов, участвующих в синтезе Trp, выявило большое разнообразие в размещении по полипептидной цепи нескольких ферментативных центров [579], что указывает на возможнссть как слияния, так и расщепления генов.

Одним из наиболее удачных примеров является синтаза жирных кислот пищевых дрожжей [76, 580]. В гене имеются два локуса fas 1 и fas2, в которых закодированы две полипептидные цепи, но восемь каталитических функций. Заметной корреляции между последовательностью биосинтетических реакций и порядком соответствующих функциональных доменов вдоль двух полипептидных цепей не существует. Например, порядок кодирования доменов в fasl отвечает биосинтетическим стадиям 5, 6, 2, 8.

* Слияние на белковом уровне наблюдается в процессе биогенеза бактериофага X [142].

Слияние генов не приводит к резкому изменению свойств белков.

Первым примером искусственного слияния двух ферментов на генетическом уровне было сращивание двух ферментов, участвующих в биосинтезе гистидина в Salmonella typhimuriutn [581]. Этот пример показывает, что само по себе слияние генов не приводит к резкому изменению свойств белков. Каждый из двух ферментов состоит из двух идентичных субъединиц, и эта структурная особенность сохраняется после слияния генов. Ферментативные и спектральные свойства индивидуальных белков также остаются неизменными.

Слившиеся белки имеют некоторые преимущества. Прежде всего функциональные домены синтезируются в стехиометрических количествах. Второе преимущество состоит в возможности появления выгодных домен-доменных взаимодействий, которые (в отличие от подобных взаимодействий в олигомерных белках) не зависят от концентраций белков [76]. И наконец, в специализированных биосинтетических путях образование лабильных промежуточных соединений, ведущих непосредственно к следующему ферменту, может оказаться весьма полезным.

Слиянию генов могла принадлежать важная роль в процессе эволюции основных метаболических путей. Энергетический путь

страница 86
< 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
В магазине КНС выгодно 80T700A8RK в Москве и более чем в 100 городах России.
теннисные мячи купить оптом
чугунная посуда свойства преимущества
большой арочный штендер б двухсторонний с нанесением

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
(26.04.2017)