химический каталог




Принципы структурной организации белков

Автор Г.Шульц, Р.Ширмер

коррелированы в отношении их аминокислотных последовательностей, укладки цепей и, например, нумерации остатков Asp, His, Ser [18, 239, 240] в цепи переключения заряда.

Таким образом, именно совершенствование каталитических поверхностей химотрипсина и субтилизина привело к принятию ими одинаковой функции. Как показано на рис. 11.1, механизм каталитического действия протеаз папаина и глицеральдегид-3-фосфатдегид-рогеназы, фермента гликолитического пути, по-видимому, аналогичен механизму действия сериновых протеаз. Однако имеются и другие пути расщепления полипептидных цепей, как видно на примерах термолизина, катепсинов и кислых протеаз [539 , 596].

Детали строения гомологичных белков могут быть следствием конвергентной эволюции. В процессе последующего развития белков от некоторого общего предшественника также можно выявить некоторые аспекты конвергентной эволюции в отношении общего построения этих белков [273, 597]. Например, в малом варианте цитохрома c55i глубоко лежащая пропионовая группа гема связана водородной связью с Тгр-56, а в большом варианте митохондриаль-ного цитохрома с — с Тгр-59* [509]. В этом случае важные для функции остатки Тгр занимают неэквивалентные положения в гомологических полипептидных цепях. Это показывает, что моделирование аминокислотной последовательности с фиксацией положения функциональных остатков может привести к неверным выводам.

9.6 Обнаружение отдаленных родственных связей Сравнение аминокислотных последовательностей

* Указанные остатки Тгр занимают негомологичные положения в цепях, схемы нумерации в обоих цитохромах не были приведены в соответствие, как в случае схем на рис. 7.1, а. Рассматриваемый остаток Тгр соответствует Тгр-62 (рис. 7.8).

Априорная значимость является верхней границей значимости родства. Аналогия между двумя отдаленно родственными белками не всегда очевидна, и для ее нахождения нужны эффективные критерии. В качестве примера рассмотрим а-цепи гемоглобина человека

и миоглобин спермы кашалота, сопоставленные Дейхофом [20] при пренебрежении вставками и делениями. В этом случае длина совмещаемой цепи составляет 142 остатка, 37 из которых идентичны. «Априорная вероятность» нахождения общих остатков в любой из 37 позиций этих цепей очень мала:

И напротив, наблюдение такого подобия свидетельствует о том, что оно не может быть случайным и что имеет большую значимость. Соответственно «априорную значимость» определяют как величину, обратную «априорной вероятности». Высокая значимость подобия для биологических объектов указывает на эволюционное родство.

Биологические ограничения заметно снижают априорную значимость. Априорная вероятность является математическим понятием. Чтобы получить более реальные значения, следует учесть биологические ограничения. Так, не все аминокислоты встречаются с одинаковой частотой (табл. 1.1), в связи с чем вероятность появления данного остатка в данном положении не будет составлять V20 для каждого из остатков. Кроме того, все остатки представляют собой составные элементы вполне определенной трехмерной структуры. Например, заряженный остаток, как правило, не может находиться внутри белка. Это повышает вероятность нахождения других остатков в этой области от V20 Д° более высокого значения.

Биологические ограничения отражены в относительной частоте замен. Наилучшим образом эти ограничения можно учесть путем проведения анализа на основе экспериментальных данных по природным белкам. Для этой цели можно использовать матрицу частот относительных замен (табл. 1.2). Элементы этой матрицы представляют отношение частоты наблюдаемых аминокислотных замен к частоте, ожидаемой при случайных заменах для данного распределения частот встречаемости аминокислот (табл. 1.1). Поэтому эти элементы в среднем отражают природные ограничения, налагаемые на замены аминокислот.

При выявлении подобия двух последовательностей с помощью этой матрицы ответ для некоторого положения последовательности получают не в виде «да» (подходит) или «нет», а в более «сравнительной» форме: замена Не <-» Не происходит с высоким уровнем значимости, а Не Val (часто встречающаяся замена), Не Thr и Пе

Arg отвечают последовательно понижающимся абсолютным величинам элементов матрицы (табл. 1.2). Элементы, отвечающие всем положениям последовательности, можно сложить и сопоставить со случайными последовательностями. При этом необходимо предусмотреть, чтобы частота встречаемости аминокислот в случайных последовательностях была той же самой, что и в рассматриваемых белках. С помощью этой схемы можно обнаружить родство двух совершенно различных последовательностей, содержащих большое число вероятных замен. И напротив, последовательности с 15% идентичности и с большим числом маловероятных замен следует рассматривать как неродственные.

Эта схема была предложена Мак-Лахланом [598]. Он преобразовал матричные элементы m(i, /) табл. 1.2 в целые числа от 0 до 7 путем пропорционального уменьшения всех иедиагоиальиых элементов до уровня 0—5. Диагональные элементы оказа

страница 89
< 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
руки вверх пермь 2017
гироскутеры 4952974469
mizuno synchro mx
купить шатер в ашане

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
(23.10.2017)