Участник:Миг/Белки

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Перейти к: навигация, поиск
Белки
Peptide bond s leizinom i treoninom.jpg
Пептид между лейцином и треонином
Белок
Ошибка создания миниатюры: Файл не найден
Рис.1. Представление трехмерной структуры белка myoglobin показ цветной альфы helices. Этот белок был первым, при помощи которого решена его структура рентгеновской кристаллографией. К правильному центру среди катушек, выявлялась протезная группа, heme группа показана покрашенной в значительной степени в зелёный цвет.[1]

.Белки (от англ. pronounced (ˈproʊtiːnz)) (протеи́ны, полипепти́ды[2]) — высокомолекулярные органические вещества, состоящие из соединённых в цепочку пептидной связью альфа-аминокислот.

Белки — биохимические составы, состоящие из одного или более многопептидов, типично сворачиваемых в шаровидную или волокнистую форму биологически функциональным способом. Многопептид - единственная линейная цепь полимера аминокислот, связанных вместе в соответствии с облигациями пептида между карбоксилом и группами аминопласта смежных остатков аминокислоты. Последовательность аминокислот в белке определена последовательностью гена, который закодирован в генетическом коде. Вообще, генетический код определяет 20 стандартных аминокислот; однако, в определенных организмах генетический код может включить selenocysteine-и в определенный archaea—pyrrolysine. Вскоре после или даже в течение синтеза, остатки в белке часто химически изменяются постпереводной модификацией, которая изменяет физические и химические свойства, сворачивание, стабильность, деятельность, и в конечном счете, функция белков. Иногда белкам приложили группы непептида, которые можно назвать протезными группами или кофакторами. Белки могут также сотрудничать, чтобы достигнуть специфической функции, и они часто связываются, чтобы сформировать устойчивые комплексы.

Содержание

Функции белков в клетках живых организмов более разнообразны, чем функции других биополимеровполисахаридов и ДНК. Так, белки-ферменты катализируют протекание биохимических реакций и играют важную роль в обмене веществ. Некоторые белки выполняют структурную или механическую функцию, образуя цитоскелет, поддерживающий форму клеток. Также белки играют важную роль в сигнальных системах клеток, при иммунном ответе и в клеточном цикле.

Белки — важная часть питания животных и человека, поскольку в их организме не могут синтезироваться все необходимые аминокислоты и часть из них поступает с белковой пищей. В процессе пищеварения ферменты разрушают потреблённые белки до аминокислот, которые используются при биосинтезе белков организма или подвергаются дальнейшему распаду для получения энергии.

Определение аминокислотной последовательности первого белка — инсулина — методом секвенирования белков принесло Фредерику Сенгеру Нобелевскую премию по химии в 1958 году. Первые трёхмерные структуры белков гемоглобина и миоглобина были получены методом дифракции рентгеновских лучей, соответственно, Максом Перуцем и Джоном Кендрю в 1958 году[3][4], за что в 1962 году они получили Нобелевскую премию по химии.

Биохимия[править]

Рис. 2. Структуры резонанса обязательства пептида, которое связывает индивидуальные аминокислоты, чтобы сформировать полимер белка)[5]

Большинство белков состоит из линейных полимеров en:Polymer, построенных из ряда с 20-тью различными L-О ±-аминокислотами en:Amino_acid. Все (proteinogenic) протеиновые аминокислоты en:Proteinogenic_amino_acid обладают общими структурными особенностями, включая «ё-углерод О» en:Alpha_carbon , с которым связана en:Chemical_bond группа аминопласта en:Amino, группа карбоксила en:Carboxyl, и переменная цепь стороны en:Side_chain. Только пролин en:Proline отличается от этой основной структуры, поскольку он содержит необычное кольцо группы амина N-конца, которая вызывает CO–NH в виде половины амида NH в неподвижное устройство.[6][7]

Цепи стороны стандартных аминокислот, детализированных в списке стандартных аминокислот en:List_of_standard_amino_acids, имеют большое разнообразие химических структур и свойств; это — объединенный эффект всех цепей сторон аминокислот в белке, который в конечном счете определяет его трехмерную структуру и его химическую реактивность.[8]

Рис.1\1-2. Химические структуры: рис.1 - обязательство пептида (схема) и рис. 2 - обязательство пептида между лейцином и треонином (трёхмерное изображение молекул)

Аминокислоты en:Amino_acids в цепи многопептида связаны в соответствии с облигациями пептида en:Peptide_bond. После того, когда аминокислота связана в цепи белка, индивидуальную аминокислоту называют остатком, и связанным рядом углерода, азота, а атомы кислорода известны как главная цепь или основа белка.[9] Обязательство пептида имеет две формы резонанса en:Resonance_(chemistry), которые вносят немного характер двойного обязательства en:Double-bond и запрещают вращение вокруг его оси, так, чтобы алфавитный углерод был примерно компланарным en:Coplanar. Другие два образуемых двумя пересекающимися плоскостями угла en:Dihedral_angle в обязательстве пептида определяют местную форму, принятую основой белка.[10] Конец белка со свободной группой карбоксила известен как «C-конечная-остановка» en:Dihedral_angle или «carboxy конечная остановка», тогда как конец со свободной группой аминопласта известен как конечная остановка аминопласта или N-конечная-остановка en:N-terminus.

Набор слов белка, многопептид en:Polypeptide, и пептид en:Peptide немного неоднозначны и могут совместится в значении. Белок, вообще, используется, чтобы обратиться в полную биологическую молекулу в устойчивое состояние en:Tertiary_structure#Tertiary_structure, тогда как пептид вообще сохраняется для короткой аминокислоты oligomers часто испытывающий недостаток в устойчивой трехмерной структуре. Однако, граница между двумя аминокислотами хорошо не определена и обычно находится в ряду 20-30-ти остатков.[11] Многопептид en:Polypeptide может обратиться в любую единственную линейную цепь аминокислот, обычно независящей от длины, и при этом часто не имеет определенного строения. en:Tertiary_structure#Tertiary_structure[12]

Синтез[править]

Химический синтез[править]

Рис.4. Последовательность ДНК гена кодирует последовательность аминокислоты белка.[13] sequence of a protein.

Белки собраны из аминокислот, используя информацию, закодированную в генах. Каждый белок имеет его собственную уникальную последовательность аминокислоты, которая определена последовательностью нуклеотида гена, кодирующего этот белок. Генетический код - ряд наборов с тремя нуклеотидами, названных кодонами, и каждая комбинация с тремя нуклеотидами определяет аминокислоту, например АВГУСТ (аденин-урацил-гуанин) — кодекс для метионина.

Короткие белки могут быть синтезированы химическим путём с помощью группы методов, которые используют органический синтез — например, химическое лигирование[14]. Большинство методов химического синтеза проходят в направлении от C-конца к N-концу, в противоположность биосинтезу. Таким образом можно синтезировать короткий иммунногенный пептид (эпитоп), служащий для получения антител путём инъекции в животных, или получения гибридо́м; химический синтез также используется для получения ингибиторов некоторых ферментов[15]. Химический синтез позволяет вводить искусственные, то есть не встречающиеся в обычных белках аминокислоты — например, присоединять флюоресцентные метки к боковым цепям аминокислот. Однако химические методы синтеза неэффективны при длине белков более 300 аминокислот; кроме того, искусственные белки могут иметь неправильную третичную структуру, и у аминокислот искусственных белков отсутствуют посттрансляционные модификации.[16]

Биосинтез белков[править]

Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Биосинтез белка

Универсальный способ: рибосомный синтез[править]

Белки синтезируются живыми организмами из аминокислот на основе информации, закодированной в генах. Каждый белок состоит из уникальной последовательности аминокислот, которая определяется нуклеотидной последовательностью гена, кодирующего данный белок. Генетический код составляется из трёхбуквенных «слов», называемых кодонами; каждый кодон отвечает за присоединение к белку одной аминокислоты: например, сочетание АУГ соответствует метионину. Поскольку ДНК состоит из четырёх типов нуклеотидов, то общее число возможных кодонов равно 64; а так как в белках используется 20 аминокислот, то многие аминокислоты определяются более, чем одним кодоном. Гены, кодирующие белки сначала транскрибируются в последовательность нуклеотидов матричной РНК (мРНК) белками РНК-полимеразами.

У прокариот мРНК может считываться рибосомами в аминокислотную последовательность белков сразу после транскрипции, а у эукариот она транспортируется из ядра в цитоплазму, где находятся рибосомы. Скорость синтеза белков выше у прокариот и может достигать 20 аминокислот в секунду[17].

Процесс синтеза белка на основе молекулы мРНК называется трансляцией. Во время начальной стадии биосинтеза белков, инициации, обычно метиониновый кодон узнаётся малой субъединицей рибосомы, к которой при помощи белковых факторов инициации присоединена метиониновая транспортная РНК (тРНК). После узнавания стартового кодона к малой субъединице присоединяется большая субъединица и начинается вторая стадия трансляции — элонгация. При каждом движении рибосомы от 5' к 3' концу мРНК считывается один кодон путём образования водородных связей между тремя нуклеотидами (кодоном) мРНК и комплементарным ему антикодоном транспортной РНК, к которой присоединена соответствующая аминокислота. Синтез пептидной связи катализируется рибосомальной РНК (рРНК), образующей пептидилтрансферазный центр рибосомы. Рибосомальная РНК катализирует образование пептидной связи между последней аминокислотой растущего пептида и аминокислотой, присоединённой к тРНК, позиционируя атомы азота и углерода в положении, благоприятном для прохождения реакции. Ферменты аминоацил-тРНК-синтетазы присоединяют аминокислоты к их тРНК. Третья, и последняя стадия трансляции, терминация, происходит при достижении рибосомой стоп-кодона, после чего белковые факторы терминации гидролизуют последнюю тРНК от белка, прекращая его синтез. Таким образом, в рибосомах белки всегда синтезируются от N- к C-концу.

Нерибосомный синтез[править]

У низших грибов и некоторых бактерий существует менее распространённый способ биосинтеза белков, который не требует участия рибосом. Синтез пептидов, обычно вторичных метаболитов, проводится высокомолекулярным белковым комплексом, так называемой НРС-синтазой. НРС-синтаза обычно состоит из нескольких доменов или отдельных белков, осуществляющих селекцию аминокислот, образование пептидной связи, высвобождение синтезированного пептида. Иногда содержит домен, способный изомеризовать L-аминокислоты (нормальная форма) в D-форму.[18][19]

Структура белка[править]

Схематическое изображение образования пептидной связи (справа). Подобная реакция происходит в молекулярной машине по образованию белка — рибосоме
Сравнение аминокислотных последовательностей белков (в данном случае — гемоглобинов) из разных организмов позволяет определять участки, важные для функционирования белков, а также эволюционную историю сравниваемых видов

Молекулы белков представляют собой линейные полимеры, состоящие из α-L-аминокислот (которые являются мономерами) и, в некоторых случаях, из модифицированных основных аминокислот (правда, модификации происходят уже после синтеза белка на рибосоме). Для обозначения аминокислот в научной литературе используются одно- или трёхбуквенные сокращения. Хотя на первый взгляд может показаться, что использование в большинстве белков «всего» 20 видов аминокислот ограничивает разнообразие белковых структур, на самом деле количество вариантов трудно переоценить: для цепочки всего из 5 аминокислот оно составляет уже более 3 миллионов, а цепочка из 100 аминокислот (небольшой белок) может быть представлена более чем в 10130 вариантах. Белки длиной от 2 до нескольких десятков аминокислотных остатков часто называют пептидами, при большей степени полимеризации — белками, хотя это деление весьма условно.

При образовании белка в результате взаимодействия α-аминогруппы (-NH2) одной аминокислоты с α-карбоксильной группой (-COOH) другой аминокислоты образуются пептидные связи. Концы белка называют C- и N-концом (в зависимости от того, какая из групп концевой аминокислоты свободна: -COOH или -NH2, соответственно). При синтезе белка на рибосоме новые аминокислоты присоединяются к C-концу, поэтому название пептида или белка даётся путём перечисления аминокислотных остатков начиная с N-конца.

Последовательность аминокислот в белке соответствует информации, содержащейся в гене данного белка. Эта информация представлена в виде последовательности нуклеотидов, причём одной аминокислоте соответствует в ДНК последовательность из трёх нуклеотидов — так называемый триплет или кодон. То, какая аминокислота соответствует данному кодону в мРНК, определяется генетическим кодом, который может несколько отличаться у разных организмов. Синтез белков на рибосомах происходит, как правило, из 20 аминокислот, называемых стандартными[20]. Триплетов, которыми закодированы аминокислоты в ДНК, у разных организмов от 61 до 63 (то есть от числа возможных триплетов (4³ = 64), вычтено число стоп-кодонов (1—3)). Поэтому появляется возможность, что большинство аминокислот может быть закодировано разными триплетами. То есть, генетический код может является избыточным или, иначе, вырожденным. Это было окончательно доказано в эксперименте при анализе мутаций[21]. Генетический код, кодирующий различные аминокислоты имеет разную степень вырожденности (кодируются от 1 до 6 кодонами), это зависит от частоты встречаемости данной аминокислоты в белках, за исключением аргинина[21]. Часто основание в третьем положении оказывается несущественным для специфичности, то есть одна аминокислота может быть представлена четырьмя кодонами, различающимися только третьим основанием. Иногда различие состоит в предпочтении пурина пиримидину. Это называют вырожденностью третьего основания.

Такой трёхкодонный код сложился эволюционно рано. Но существование различий в некоторых организмах, появившихся на разных эволюционных стадиях, указывает на то, что он был не всегда таким.

Согласно некоторым моделям, сначала код существовал в примитивном виде, когда малое число кодонов обозначало сравнительно небольшое число аминокислот. Более точное значение кодонов и большее число аминокислот могли быть введены позже. Сначала только первые два из трех оснований могли быть использованы для узнавания [что зависит от структуры тРНК].

Б. Льюин. Гены, М.: 1987, с. 62.

Гомологичные белки (предположительно имеющие общее эволюционное происхождение и нередко выполняющие одну и ту же функцию), например, гемоглобины разных организмов, имеют во многих местах цепи идентичные, консервативные остатки аминокислот. В других местах находятся различные аминокислотные остатки, называемые вариабельными. По степени гомологии (сходства аминокислотной последовательности) возможна оценка эволюционного расстояния между таксонами, к которым принадлежат сравниваемые организмы.

Уровни организации[править]

Уровни структуры белков: 1 — первичная, 2 — вторичная, 3 — третичная, 4 — четвертичная

Кроме последовательности аминокислот полипептида (первичной структуры), крайне важна третичная структура белка, которая формируется в процессе фолдинга (от англ. folding, «сворачивание»). Третичная структура формируется в результате взаимодействия структур более низких уровней. Выделяют четыре уровня структуры белка[22]:

  • Первичная структура — последовательность аминокислот в полипептидной цепи. Важными особенностями первичной структуры являются консервативные мотивы — сочетания аминокислот, играющих ключевую роль в функциях белка. Консервативные мотивы сохраняются в процессе эволюции видов, по ним часто удаётся предсказать функцию неизвестного белка.
  • Вторичная структура — локальное упорядочивание фрагмента полипептидной цепи, стабилизированное водородными связями. Ниже приведены самые распространённые типы вторичной структуры белков:
    • α-спирали — плотные витки вокруг длинной оси молекулы, один виток составляют 3,6 аминокислотных остатка, и шаг спирали составляет 0,54 нм[23] (так что на один аминокислотный остаток приходится 0,15 нм), спираль стабилизирована водородными связями между H и O пептидных групп, отстоящих друг от друга на 4 звена. Спираль построена исключительно из одного типа стереоизомеров аминокислот (L). Хотя она может быть как левозакрученной, так и правозакрученной, в белках преобладает правозакрученная. Спираль нарушают электростатические взаимодействия глутаминовой кислоты, лизина, аргинина. Расположенные близко друг к другу остатки аспарагина, серина, треонина и лейцина могут стерически мешать образованию спирали, остатки пролина вызывает изгиб цепи и также нарушает α-спирали.
    • β-листы (складчатые слои) — несколько зигзагообразных полипептидных цепей, в которых водородные связи образуются между относительно удалёнными друг от друга (0,347 нм на аминокислотный остаток[23]) в первичной структуре аминокислотами или разными цепями белка, а не близко расположенными, как имеет место в α-спирали. Эти цепи обычно направлены N-концами в противоположные стороны (антипараллельная ориентация). Для образования β-листов важны небольшие размеры боковых групп аминокислот, преобладают обычно глицин и аланин.
    • π-спирали;
    • 310-спирали;
    • неупорядоченные фрагменты.
  • Третичная структура — пространственное строение полипептидной цепи (набор пространственных координат составляющих белок атомов). Структурно состоит из элементов вторичной структуры, стабилизированных различными типами взаимодействий, в которых гидрофобные взаимодействия играют важнейшую роль. В стабилизации третичной структуры принимают участие:
    • ковалентные связи (между двумя остатками цистеинадисульфидные мостики);
    • ионные связи между противоположно заряженными боковыми группами аминокислотных остатков;
    • водородные связи;
    • гидрофильно-гидрофобные взаимодействия. При взаимодействии с окружающими молекулами воды белковая молекула «стремится» свернуться так, чтобы неполярные боковые группы аминокислот оказались изолированы от водного раствора; на поверхности молекулы оказываются полярные гидрофильные боковые группы.
  • Четверичная структура (или субъединичная, доменная) — взаимное расположение нескольких полипептидных цепей в составе единого белкового комплекса. Белковые молекулы, входящие в состав белка с четвертичной структурой, образуются на рибосомах по отдельности и лишь после окончания синтеза образуют общую надмолекулярную структуру. В состав белка с четвертичной структурой могут входить как идентичные, так и различающиеся полипептидные цепочки. В стабилизации четвертичной структуры принимают участие те же типы взаимодействий, что и в стабилизации третичной. Надмолекулярные белковые комплексы могут состоять из десятков молекул.

Окружение белков[править]

Рис.6. Кристаллическая структура chaperonin. Chaperonins помогают сворачиванию белка.[24]
Разные способы изображения трёхмерной структуры белка на примере фермента триозофосфатизомеразы. Слева — «палочковая» модель, с изображением всех атомов и связей между ними; цветами показаны элементы. В середине изображены структурные мотивы, α-спирали и β-листы. Справа изображена контактная поверхность белка, построенная с учётом ван-дер-ваальсовых радиусов атомов; цветами показаны особенности активности участков

По общему типу строения белки можно разбить на три группы:

  1. Фибриллярные белки — образуют полимеры, их структура обычно высокорегулярна и поддерживается, в основном, взаимодействиями между разными цепями. Они образуют микрофиламенты, микротрубочки, фибриллы, поддерживают структуру клеток и тканей. К фибриллярным белкам относятся кератин и коллаген.
  2. Глобулярные белки — водорастворимы, общая форма молекулы более или менее сферическая. Среди глобулярных и фибриллярных белков выделяют подгруппы. Например, изображённый на картинке справа глобулярный белок, триозофосфатизомераза, состоит из восьми α-спиралей, расположенных на внешней поверхности структуры и восьми параллельных β-слоёв внутри структуры. Белки с подобным трёхмерным строением называются αβ-баррелы (от англ. barrel — бочка)[25].
  3. Мембранные белки — имеют пересекающие клеточную мембрану домены, но части их выступают из мембраны в межклеточное окружение и цитоплазму клетки. Мембранные белки выполняют функцию рецепторов, то есть осуществляют передачу сигналов, а также обеспечивают трансмембранный транспорт различных веществ. Белки-транспортеры специфичны, каждый из них пропускает через мембрану только определённые молекулы или определённый тип сигнала.

Образование и поддержание структуры белков в живых организмах[править]

Изображение модели комплекса бактериальных шаперонов GroES и GroEL (вид сверху). Часть агрегированного белка поступает в центральную полость комплекса, где в результате гидролиза АТФ происходит изменение его структуры
Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Шапероны

Способность белков восстанавливать правильную трёхмерную структуру после денатурации позволила выдвинуть гипотезу о том, что вся информация о конечной структуре белка содержится в его аминокислотной последовательности. В настоящее время общепризнана теория о том, что в результате эволюции стабильная конформация белка обладает минимальной свободной энергией по сравнению с другими возможными конформациями этого полипептида[26].

Тем не менее, в клетках существует группа белков, функция которых — обеспечение восстановления структуры белков после повреждения, а также создание и диссоциация белковых комплексов. Эти белки называются шаперонами. Концентрация многих шаперонов в клетке возрастает при резком повышении температуры окружающей среды, поэтому они относятся к группе Hsp (англ. heat shock proteins — белки теплового шока)[27]. Важность нормальной работы шаперонов для функционирования организма может быть проиллюстрирована на примере шаперона α-кристаллина, входящего в состав хрусталика глаза человека. Мутации в этом белке приводят к помутнению хрусталика из-за агрегирования белков и, как результат, к катаракте[28].

Функции белков в организме[править]

Так же как и другие биологические макромолекулы (полисахариды, липиды) и нуклеиновые кислоты, белки — необходимые компоненты всех живых организмов, они участвуют в большинстве жизненных процессов клетки. Белки осуществляют обмен веществ и энергетические превращения. Белки входят в состав клеточных структур — органелл, секретируются во внеклеточное пространство для обмена сигналами между клетками, гидролиза пищи и образования межклеточного вещества.

Следует отметить, что классификация белков по их функции достаточно условна, потому что у эукариот один и тот же белок может выполнять несколько функций. Хорошо изученным примером такой многофункциональности служит лизил-тРНК-синтетаза — фермент из класса аминоацил-тРНК синтетаз, который не только присоединяет лизин к тРНК, но и регулирует транскрипцию нескольких генов[29]. Многие функции белки выполняют благодаря своей ферментативной активности. Так, ферментами являются двигательный белок миозин, регуляторные белки протеинкиназы, транспортный белок натрий-калиевая аденозинтрифосфатаза и др.

Молекулярная модель фермента уреазы бактерии Helicobacter pylori

Каталитическая функция[править]

Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Ферменты

Наиболее хорошо известная роль белков в организме — катализ различных химических реакций. Ферменты — группа белков, обладающая специфическими каталитическими свойствами, то есть каждый фермент катализирует одну или несколько сходных реакций. Ферменты катализируют реакции расщепления сложных молекул (катаболизм) и их синтеза (анаболизм), а также репликации и репарации ДНК и матричного синтеза РНК. Известно несколько тысяч ферментов; среди них такие, как, например, пепсин, расщепляют белки в процессе пищеварения. В процесс посттрансляционной модификации некоторые ферменты добавляют или удаляют химические группы на других белках. Известно около 4000 реакций, катализируемых белками[30]. Ускорение реакции в результате ферментативного катализа иногда огромно: например, реакция, катализируемая ферментом оротат-карбоксилазой, протекает в 1017 быстрее некатализируемой (78 миллионов лет без фермента, 18 миллисекунд с участием фермента)[31]. Молекулы, которые присоединяются к ферменту и изменяются в результате реакции, называются субстратами.

Хотя ферменты обычно состоят из сотен аминокислот, только небольшая часть из них взаимодействует с субстратом, и ещё меньшее количество — в среднем 3—4 аминокислоты, часто расположенные далеко друг от друга в первичной аминокислотной последовательности — напрямую участвуют в катализе[32]. Часть фермента, которая присоединяет субстрат и содержит каталитические аминокислоты, называется активным центром фермента.

Структурная функция[править]

Структурные белки цитоскелета, как своего рода арматура, придают форму клеткам и многим органоидам и участвуют в изменении формы клеток. Большинство структурных белков являются филаментозными белками: например, мономеры актина и тубулина — это глобулярные, растворимые белки, но после полимеризации они формируют длинные нити, из которых состоит цитоскелет, позволяющий клетке поддерживать форму[33]. Коллаген и эластин — основные компоненты межклеточного вещества соединительной ткани (например, хряща), а из другого структурного белка кератина состоят волосы, ногти, перья птиц и некоторые раковины.

Мышиное антитело против холеры, присоединённое к углеводородному антигену (вверху)

Защитная функция[править]

Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Защитная функция белков

Существуют несколько видов защитных функций белков:

  1. Физическая защита. В ней принимает участие коллаген — белок, образующий основу межклеточного вещества соединительных тканей (в том числе костей, хряща, сухожилий и глубоких слоев кожи)дермы); кератин, составляющий основу роговых щитков, волос, перьев, рогов и др. производных эпидермиса. Обычно такие белки рассматривают как белки со структурной функцией. Примерами этой группы белков служат фибриногены и тромбины[34], участвующие в свёртывании крови.
  2. Химическая защита. Связывание токсинов белковыми молекулами может обеспечивать их детоксикацию. Особенно важную роль в детоксикации у человека играют ферменты печени, расщепляющие яды или переводящие их в растворимую форму, что способствует их быстрому выведению из организма[35].
  3. Иммунная защита. Белки, входящие в состав крови и других биологических жидкостей, участвуют в защитном ответе организма как на повреждение, так и на атаку патогенов. Белки системы комплемента и антитела (иммуноглобулины) относятся к белкам второй группы; они нейтрализуют бактерии, вирусы или чужеродные белки. Антитела, входящие в состав адаптативной иммунной системы, присоединяются к чужеродным для данного организма веществам, антигенам, и тем самым нейтрализуют их, направляя к местам уничтожения. Антитела могут секретироваться в межклеточное пространство или закрепляться в мембранах специализированных В-лимфоцитов, которые называются плазмоцитами[36]. В то время как ферменты имеют ограниченное сродство к субстрату, поскольку слишком сильное присоединение к субстрату может мешать протеканию катализируемой реакции, стойкость присоединения антител к антигену ничем не ограничена[37].

Регуляторная функция[править]

Многие процессы внутри клеток регулируются белковыми молекулами, которые не служат ни источником энергии, ни строительным материалом для клетки. Эти белки регулируют транскрипцию, трансляцию, сплайсинг, а также активность других белков и др. Регуляторную функцию белки осуществляют либо за счёт ферментативной активности (например, протеинкиназы), либо за счёт специфического связывания с другими молекулами, как правило, влияющего на взаимодействие с этими молекулами ферментов.

Так, транскрипция генов определяется присоединением факторов транскрипциибелков-активаторов и белков-репрессоров к регуляторным последовательностям генов. На уровне трансляции считывание многих мРНК также регулируется присоединением белковых факторов[38], а деградация РНК и белков также проводится специализированными белковыми комплексами[39]. Важнейшую роль в регуляции внутриклеточных процессов играют протеинкиназы — ферменты, которые активируют или подавляют активность других белков путём присоединения к ним фосфатных групп.

Структура миоглобина с выделенными α-спиралями

Сигнальная функция[править]

Сигнальная функция белков — способность белков служить сигнальными веществами, передавая сигналы между клетками, тканями, о́рганами и разными организмами. Часто сигнальную функцию объединяют с регуляторной, так как многие внутриклеточные регуляторные белки тоже осуществляют передачу сигналов.

Сигнальную функцию выполняют белки-гормоны, цитокины, факторы роста и др.

Гормоны переносятся кровью. Большинство гормонов животных — это белки или пептиды. Связывание гормона с рецептором является сигналом, запускающим в клетке ответную реакцию. Гормоны регулируют концентрации веществ в крови и клетках, рост, размножение и другие процессы. Примером таких белков служит инсулин, который регулирует концентрацию глюкозы в крови.

Клетки взаимодействуют друг с другом с помощью сигнальных белков, передаваемых через межклеточное вещество. К таким белкам относятся, например, цитокины и факторы роста.

Цитокины — небольшие пептидные информационные молекулы. Они регулируют взаимодействия между клетками, определяют их выживаемость, стимулируют или подавляют рост, дифференцировку, функциональную активность и апоптоз, обеспечивают согласованность действий иммунной, эндокринной и нервной систем. Примером цитокинов может служить фактор некроза опухоли, который передаёт сигналы воспаления между клетками организма[40].

Транспортная функция[править]

Растворимые белки, участвующие в транспорте малых молекул, должны иметь высокое сродство (аффинность) к субстрату, когда он присутствует в высокой концентрации, и легко его высвобождать в местах низкой концентрации субстрата. Примером транспортных белков можно назвать гемоглобин, который переносит кислород из лёгких к остальным тканям и углекислый газ от тканей к лёгким, а также гомологичные ему белки, найденные во всех царствах живых организмов[41].

Некоторые мембранные белки участвуют в транспорте малых молекул через мембрану клетки, изменяя её проницаемость. Липидный компонент мембраны водонепроницаем (гидрофобен), что предотвращает диффузию полярных или заряженных (ионы) молекул. Мембранные транспортные белки принято подразделять на белки-каналы и белки-переносчики. Белки-каналы содержат внутренние, заполненные водой поры, которые позволяют ионам (через ионные каналы) или молекулам воды (через белки-аквапорины) перемещаться через мембрану. Многие ионные каналы специализируются на транспорте только одного иона; так, калиевые и натриевые каналы часто различают эти сходные ионы и пропускают только один из них[42]. Белки-переносчики связывают, подобно ферментам, каждую переносимую молекулу или ион и, в отличие от каналов, могут осуществлять активный транспорт с использованием энергии АТФ. «Электростанция клетки» — АТФ-синтаза, которая осуществляет синтез АТФ за счёт протонного градиента, также может быть отнесена к мембранным транспортным белкам[43].

Запасная (резервная) функция белков[править]

К таким белкам относятся так называемые резервные белки, которые запасаются в качестве источника энергии и вещества в семенах растений и яйцеклетках животных; белки третичных оболочек яйца (овальбумины) и основной белок молока (казеин) также выполняют, главным образом, питательную функцию. Ряд других белков используется в организме в качестве источника аминокислот, которые в свою очередь являются предшественниками биологически активных веществ, регулирующих процессы метаболизма.

Рецепторная, сигнальная функция[править]

Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Клеточный рецептор
Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Экстерорецепторы

Белковые рецепторы могут как находиться в цитоплазме, так и встраиваться в клеточную мембрану. Одна часть молекулы рецептора воспринимает сигнал, которым чаще всего служит химическое вещество, а в некоторых случаях — свет, механическое воздействие,например, растяжение, сжатие, изменение разновидностей органических фотопигментов опсинов в цветном зрениии другие стимулы. При воздействии сигнала на определённый участок молекулы белок-рецептор происходят её конформационные изменения. В результате меняется конформация другой части молекулы, осуществляющей передачу сигнала на другие клеточные компоненты. Существует несколько механизмов передачи сигнала. Некоторые рецепторы катализируют определённую химическую реакцию; другие служат ионными каналами, которые при действии сигнала открываются или закрываются; третьи специфически связывают внутриклеточные молекулы-посредники. У мембранных рецепторов часть молекулы, связывающаяся с сигнальной молекулой, находится на поверхности клетки, а домен, передающий сигнал, внутри[44].

Моторная (двигательная) функция[править]

Целый класс моторных белков обеспечивает движения организма (например, сокращение мышц, в том числе локомоцию (миозин), перемещение клеток внутри организма (например, амебоидное движение лейкоцитов), движение ресничек и жгутиков, а также активный и направленный внутриклеточный транспорт (кинезин, динеин), или, например, ретиномоторная реакция фоторецепторов, когда палочки и колбочки в зависимости от освещённости меняют своё положение в сетчатке. Динеины и кинезины проводят транспортировку молекул вдоль микротрубочек с использованием гидролиза АТФ в качестве источника энергии. Динеины переносят молекулы и органоиды из периферических частей клетки по направлению к центросоме, кинезины в противоположном направлении[45][46]. Динеины также отвечают за движение ресничек и жгутиков эукариот. Цитоплазматические варианты миозина могут принимать участие в транспорте молекул и органоидов по микрофиламентам.

Внутриклеточный транспорт и сортировка белков[править]

Синтезируемые в цитоплазме на рибосомах белки должны попадать в разные компартменты клетки — ядро, митохондрии, ЭПР, аппарат Гольджи, лизосомы и др., а некоторые белки должны попасть во внеклеточную среду. Для попадания в определённый компартмент белок должен обладать специфической меткой. В большинстве случаев такой меткой является часть аминокислотной последовательности самого белка (лидерный пептид, или сигнальная последовательность белка). В некоторых случаях меткой служат посттрансляционно присоединённые к белку олигосахариды. Транспорт белков в ЭПР осуществляется по мере их синтеза, так как рибосомы, синтезирующие белки с сигнальной последовательностью для ЭПР, «садятся» на специальные транслокационные комплексы на мембране ЭПР. Из ЭПР в аппарат Гольджи, а оттуда в лизосомы, на внешнюю мембрану или во внеклеточную среду белки попадают путём везикулярного транспорта. В ядро белки, обладающие сигнальной последовательностью для ядра, попадают через ядерные поры. В митохондрии и хлоропласты белки, обладающие соответствующими сигнальными последовательностями, попадают через специфические белковые поры-транслокаторы при участии шаперонов.

Посттрансляционная модификация белков[править]

После завершения трансляции и высвобождения белка из рибосомы аминокислоты в составе полипептидной цепи подвергаются разнообразным химическим модификациям. Примерами посттрансляционной модификации являются:

При этом тип модификации может быть как универсальным (добавление цепей, состоящих из мономеров убиквитина, служит сигналом для деградации этого белка протеасомой), так и специфическим для данного белка[47]. В то же время один и тот же белок может подвергаться многочисленным модификациям. Так, гистоны (белки, входящие в состав хроматина у эукариот) в разных условиях могут подвергаться до 150 различных модификаций[48].

Padlock.svg Эта статья в данный момент редактируется.
Пожалуйста, не вносите в неё никаких изменений до тех пор, пока не исчезнет это объявление. В противном случае могут возникнуть конфликты редактирования.

Методы исследовния[править]

Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Методы исследований белка

Как некоторые из обычно изученных биологических молекул, действия и структуры белков исследованы и в пробирке и в естественных условиях. В пробирке исследования очищенных белков в окружающих средах, которыми управляют, полезны для того, чтобы учиться, как белок выполняет его функцию: например, фермент kinetics исследования исследует химический механизм каталитической деятельности фермента и ее относительной близости к различным возможным молекулам основания. В отличие от этого, в естественных условиях эксперименты на действиях белков в пределах ячеек или даже в пределах целых организмов могут обеспечить дополнительную информацию о том, где белок функционирует и как это регулируется.

Очистка белка[править]

Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Очистка белка

Чтобы выполнять в пробирке анализ, белок должен быть очищен далеко от других клеточных компонентов. Этот процесс обычно начинается с ячейки lysis, в котором разрушена мембрана ячейки, и ее внутреннее содержание выпущено в решение, известное как сырой лизат. Получающаяся смесь может быть очищена, используя ультрацентрифугирование, которое фракционирует различные клеточные компоненты во фракции, содержащие разрешимые белки; мембранные липиды и белки; клеточные органоиды, и нуклеиновые кислоты. Осаждение методом, известным как соление может сконцентрировать белки от этого лизата. Различные типы хроматографии тогда используются, чтобы изолировать белок или белки интереса, основанного на свойствах, типа молекулярной массы, чистого обвинения и обязательной близости.[41] Уровень очистки может быть проверен, используя различные типы геля electrophoresis, если молекулярная масса желательного белка и изоэлектрический пункт известны, спектроскопией, если белок имеет различимые спектроскопические особенности, или испытанием фермента, если белок имеет ферментативную деятельность. Дополнительно, белки могут быть изолированы согласно их обвинению, используя electrofocusing.[42][49]

Для естественных белков, ряд шагов очистки может быть необходимым получить белок, достаточно чистый для лабораторных заявлений. Чтобы упростить этот процесс, генная инженерия часто используется, чтобы добавить химические особенности к белкам, которые делают их легче очистить, не затрагивая их структуру или деятельность. Здесь, "признак", состоящий из определенной последовательности аминокислоты, часто ряд остатков гистидина ("Его-признак"), присоединен к одной конечной остановке белка. В результате, когда лизат передан по хроматографической колонке, содержащей никель, остатки гистидина ligate никель и быть свойственный колонке в то время как нетеговые компоненты беспрепятственного прохода лизата. Множество различных признаков было развито, чтобы помочь исследователям очищать определенные белки от сложных смесей.[43][50]

Клеточная локализация[править]

Ошибка создания миниатюры: Файл не найден
Белки в различных клеточных купе и структурах, помеченных с зеленым флуоресцентным белком (здесь, белый)

Белки в различных клеточных купе и структурах, помеченных с зеленым флуоресцентным белком (здесь, белый)Исследование белков в естественных условиях часто заинтересуется синтезом и локализацией белка в пределах ячейки. Хотя много внутриклеточных белков синтезируются в цитоплазме и направляющихся к мембране или спрятанных белках в endoplasmic сеточке, специфические особенности того, как для белков предназначаются к определенным органоидам, или клеточные структуры часто неясно. Полезная техника для того, чтобы оценивать клеточную локализацию использует генную инженерию, чтобы выразить в ячейке белок сплава или химеру, состоящую из естественного белка интереса, связанного с "репортером", типа зеленого флуоресцентного белка (GFP).[44] Положение сплавленного белка в пределах ячейки может чисто и эффективно визуализироваться, используя микроскопию,[45] как показано в фигуре напротив.

Другие методы чтобы объяснять клеточное местоположение белков требуют использования известных разделенных на отсеки маркеров для областей, типа ER, Golgi, lysosomes/vacuoles, mitochondria, хлоропластов, плазменной мембраны, и т.д. С использованием флуоресцентно теговых версий этих маркеров или антител к известным маркерам, становится намного более просто идентифицировать локализацию белка интереса. Например, косвенная иммунофлюоресценция учтет флюоресценцию colocalization и демонстрацию местоположения. Флуоресцентные краски используются, чтобы маркировать клеточные купе в подобной цели.[46]

Другие возможности существуют, также. Например, иммуногистохимия обычно использует антитело к одному или более белкам интереса, которые спрягаются к ферментам, приводящим или к люминесцентным или к хромогенным сигналам, которые могут быть сравнены между образцами, учитывая информацию локализации. Другая применимая техника - cofractionation в сахарозе (или другой материал) градиенты, используя isopycnic центрифугирование.[47] В то время как эта техника не доказывает colocalization купе известной плотности и белка интереса, это действительно увеличивает вероятность, и более подсудно к крупномасштабным исследованиям.

Наконец, метод золотого стандарта клеточной локализации - immunoelectron микроскопия. Эта техника также использует антитело для белка интереса, наряду с классическими электронными методами микроскопии. Образец готов к нормальной электронной микроскопической экспертизе, и затем отнесен антитело к белку интереса, который спрягается к чрезвычайно плотному гальваностереотипом материалу, обычно золото. Это учитывает локализацию и ультраструктурных деталей и белка интереса.[48]

Через другое заявление генной инженерии, известное как направлено участком mutagenesis, исследователи могут изменить последовательность белка и следовательно ее структура, клеточная локализация, и восприимчивость к регулированию. Эта техника даже позволяет, что объединение неестественных аминокислот в белки, используя изменило tRNAs,[49] и может позволить рациональный проект новых белков с новыми свойствами.[50][51]

Proteomics и bioinformatics[править]

Icons-mini-icon 2main.png Основная статья: Proteomics и Bioinformatics

Полное дополнение подарка белков одновременно в типе ячейки или ячейки известно как его proteome, и исследование таких крупномасштабных наборов данных определяет область proteomics, названного по аналогии со связанной областью genomics. Ключевые экспериментальные методы в proteomics включают 2-ой electrophoresis,[51] который позволяет разделение большого количества белков, массовой спектрометрии,[52] который позволяет быструю идентификацию высокой пропускной способности белков и sequencing пептидов (чаще всего после в-геле вываривания), микромножества белка,[53] которые позволяют обнаружение относительных уровней большого количества подарка белков в ячейке, и экранировании с двумя гибридами, которое позволяет систематическое исследование взаимодействий белка белка.[54] Полное дополнение биологически возможный такие взаимодействия известно как interactome.[55] Систематическая попытка определять структуры белков, представляющих каждый возможный сгиб известна как структурный genomics.[56]

Большое количество геномных и proteomic данных, доступных для разнообразия организмов, включая человеческий геном, позволяет исследователям эффективно идентифицировать соответственные белки в отдаленно связанных организмах выравниванием последовательности. Последовательность копировальные инструменты может выполнить более определенные манипуляции последовательности, типа карт фермента ограничения, открытые исследования рамки считывания для последовательностей нуклеотида, и вторичного предсказания структуры.От этих данных могут быть построены филогенетические деревья, и эволюционные гипотезы развиты, используя специальное программное обеспечение как ClustalW относительно родословной современных организмов и генов, которые они выражают. Область bioinformatics стремится собрать, аннотировать, и проанализировать геномные и proteomic данные, применяя вычислительные методы к биологическим проблемам, типа генного обнаружения и cladistics.[52]

Предсказание структуры и моделирование[править]

Дополнительный к области структурного genomics, предсказание структуры белка стремится развить эффективные способы обеспечить вероятные модели для белков, структуры которых еще не были определены экспериментально.[57] Самый успешный тип предсказания структуры, известного как моделирование соответствия, полагается на существование структуры "шаблона" с подобием последовательности смоделируемому белку; цель структурных genomic состоит в том, чтобы обеспечить достаточное представление в решенных структурах, чтобы моделировать большинство из тех, которые остаются.[58] Производя точные модели остается вызовом, когда только отдаленно связанные структуры шаблона доступны, предложено, что выравнивание последовательности - узкое место в этом процессе, поскольку весьма точные моделимогут быть произведены, если "прекрасное" выравнивание последовательности известно.[59] Много методов предсказания структуры служили, чтобы сообщить области появления относительно разработки белка, в которой были уже разработаны новые сгибы белка.[60] Более сложная вычислительная проблема - предсказание межмолекулярных взаимодействий, типа в молекулярной стыковке и предсказании взаимодействия белка белка.[61]

Процессы сворачивания белка и закрепления могут моделироваться, используя такую технику как молекулярная механика, в частности молекулярная динамика и Монте Карло, которые все более и более используют в своих интересах параллель и распределенное вычисление (Folding@Home проект;[62] молекулярное моделирование на GPU). Сворачивание маленьких альфа-спиральных областей белка, типа villin шлема[63] и ВИЧ дополнительный белок[64] успешно моделировались в silico, и гибридные методы, которые комбинируют стандартную молекулярную динамику с вычислениями квантовой механики, позволили исследование электронных государств rhodopsins.[65][53]

Белки в обмене веществ[править]

Большинство микроорганизмов и растений могут синтезировать 20 стандартных аминокислот, а также дополнительные (нестандартные) аминокислоты, например, цитруллин. Но если аминокислоты есть в окружающей среде, даже микроорганизмы сохраняют энергию путём транспорта аминокислот внутрь клеток и выключения их биосинтетических путей[54].

Аминокислоты, которые не могут быть синтезированы животными, называются незаменимыми. Основные ферменты в биосинтетических путях, например, аспартаткиназа, которая катализирует первый этап в образовании лизина, метионина и треонина из аспартата, отсутствуют у животных.

Животные, в основном, получают аминокислоты из белков, содержащихся в пище. Белки разрушаются в процессе пищеварения, который обычно начинается с денатурации белка путём помещения его в кислотную среду и гидролиза с помощью ферментов, называемых протеазами. Некоторые аминокислоты, полученные в результате пищеварения, используются для синтеза белков организма, а остальные превращаются в глюкозу в процессе глюконеогенеза или используются в цикле Кребса. Использование белка в качестве источника энергии особенно важно в условиях голодания, когда собственные белки организма, в особенности мускулов, служат источником энергии[55]. Аминокислоты также являются важным источником азота в питании организма.

Единых норм потребления белков человека нет. Микрофлора толстого кишечника синтезирует аминокислоты, которые не учитываются при составлении белковых норм.

История и этимология[править]

Белки были признаны как отличный класс биологических молекул в восемнадцатом столетии Антоином Фуркруем и другими, которые отличает способность молекул сгустить или выпадать хлопьями при обработках с высокой температурой или кислотой. Известные примеры в это время включенный альбумин от яичных белков, альбумина сыворотки крови, фибрин, и клейковина пшеницы. Голландский химик Джерхардас Джохэйннс Малдер выполнил элементный анализ общих белков и нашел, что почти все белки имели ту же самую эмпирическую формулу, C { Джерхардас Джохэйннс Малдер} 400H620N100O120P1S1.[67] Он пришел к ошибочному заключению, что они могли бы быть составлены из единственного типа (очень большой) молекула. Срок "белок", чтобы описать эти молекулы был предложен в 1838 партнером Малдера Jцns Jakob Berzelius; белок получен из греческого слова ???????? (proteios), означая "первичный",[68] "в лидерстве", или "стоящий впереди".[69] Малдер продолжал, чтобы идентифицировать продукты деградации белка, типа аминокислоты лейцин, для которого он нашел (почти правильным) молекулярная масса 131 Da.[67]

Трудность в очищении белков в больших количествах сделала их очень трудными для ранних биохимиков белка учиться. Следовательно, рано исследования сосредоточились на белках, которые могли быть очищены в больших количествах, например, таковые из крови, яичный белок, различные токсины, и пищеварительные/метаболические ферменты, полученные от скотобоен. В 1950-ых, Armour Hot Dog Co. очистил 1 кг чистого бычьего панкреатического ribonuclease A и сделал это свободно доступным для ученых; этот жест помог ribonuclease становившийся главная цель для биохимического исследования в течение следующих десятилетий.[67]

Линасу Полингу приписывают успешное предсказание регулярного белка вторичные структуры, основанные на водородном соединении, идея, сначала выдвинутая Уильямом Астбери в 1933.[70] Позже работа Уолтером Козманном на денатурации,[71][72] базируемый частично на предыдущих исследованиях Kaj Linderstrшm-Lang,[73] внесенный понимание сворачивания белка и структуры, установленной гидрофобными взаимодействиями. В 1949 Фред Санджер правильно определил последовательность аминокислоты инсулина, таким образом окончательно демонстрируя, что белки состояли из линейных полимеров аминокислот, а не разветвленных цепей, коллоидов, или cyclols.[74] Первые структуры атомного решения белков были решены кристаллографией рентгена в 1960-ых[75] и ЯМР в 1980-ых.[75] На 2009, Банк данных Белка имеет более чем 55 000 структур атомного решения белков.[76] В более свежие времена, cryo-электронная микроскопия больших макромолекулярных собраний[77] и вычислительное предсказание структуры белка маленьких областей белка[78] являются двумя методами, приближающимися к атомному решению.[56][57]

См. также[править]

Примечания[править]

  1. http://en.wikipedia.org/wiki/Protein
  2. С химической точки зрения все белки являются полипептидами. Однако короткие, меньше 30 аминокислот в длину полипептиды, особенно химически синтезированные, нельзя назвать белками.
  3. Muirhead H., Perutz M. «Structure of hemoglobin. A three-dimensional Fourier synthesis of reduced human hemoglobin at 5.5 A resolution» // Nature : журнал. — 1963. — Т. 199. — № 4894. — С. 633—638.
  4. Kendrew J., Bodo G., Dintzis H., Parrish R., Wyckoff H., Phillips D. «A three-dimensional model of the myoglobin molecule obtained by x-ray analysis» // Nature : журнал. — 1958. — Т. 181. — № 4610. — С. 662—666.
  5. http://en.wikipedia.org/wiki/Protein
  6. Nelson DL, Cox MM (2005). Lehninger's Principles of Biochemistry (4th ed.). New York, New York: W. H. Freeman and Company.
  7. http://en.wikipedia.org/wiki/Protein
  8. Gutteridge A, Thornton JM (2005). "Understanding nature's catalytic toolkit". Trends in Biochemical Sciences 30 (11): 622–29. doi:10.1016/j.tibs.2005.09.006. PMID 16214343.
  9. Murray et al., p. 19.
  10. Murray et al., p. 31.
  11. Lodish H, Berk A, Matsudaira P, Kaiser CA, Krieger M, Scott MP, Zipurksy SL, Darnell J (2004). Molecular Cell Biology (5th ed.). New York, New York: WH Freeman and Company.
  12. http://en.wikipedia.org/wiki/Protein
  13. http://en.wikipedia.org/wiki/Protein
  14. Wilken J, Kent SB. Chemical protein synthesis. Curr Opin Biotechnol. 1998.9(4):412—426
  15. Dawson PE, Kent SB. Synthesis of native proteins by chemical ligation. Annu Rev Biochem. 2000;69:923—960
  16. http://en.wikipedia.org/wiki/Protein
  17. Dobson CM. (2000). The nature and significance of protein folding. In Mechanisms of Protein Folding 2nd ed. Ed. RH Pain. Frontiers in Molecular Biology series. Oxford University Press: New York, NY.
  18. Stack D, Neville C, Doyle S. Nonribosomal peptide synthesis in Aspergillus fumigatus and other fungi. Microbiology. 2007 May; 153(Pt 5):1297—1306
  19. Welker M, von Döhren H. Cyanobacterial peptides — nature’s own combinatorial biosynthesis. FEMS Microbiol Rev. 2006 Jul; 30(4):530—563
  20. Селеноцистеин — пример нестандартной аминокислоты.
  21. а б Б. Льюин. Гены. — М.: 1987. — 544 с.>
  22. Ленинджер А. Основы биохимии, в 3 томах. — М.: Мир, 1985.
  23. а б Лекция 2. Структурные уровни белков и нуклеиновых кислот («Основы биологии», Макеев Александр Владиславович, 1996 и 1997)
  24. http://en.wikipedia.org/wiki/Protein
  25. http://pdbdev.sdsc.edu:48346/pdb/molecules/pdb50_6.html
  26. Anfinsen C. (1973). "Principles that Govern the Folding of Protein Chains". Science 181: 223—229. Нобелевская лекция. Автор, совместно с Стэнфордом Муром и Уильямом Стейном, получил Нобелевскую премию по химии за «изучение рибонуклеазы, в особенности взаимоотношений между аминокислотной последовательностью [фермента] и [его] биологически активной конформацией».
  27. Ellis RJ, van der Vies SM. (1991). "Molecular chaperones". Annu. Rev. Biochem. 60: 321—347. DOI:10.1146/annurev.bi.60.070191.001541. PMID 1679318.
  28. Sun Y, MacRae TH. (2005). "The small heat shock proteins and their role in human disease". FEBS J. 60: 2613—2627. PMID 115943797.
  29. Yannay-Cohen N, Razin E. (2000). "Translation and transcription: the dual functionality of LysRS in mast cells". Mol Cells. 22: 127—132. PMID 17085962.
  30. Bairoch A. (2000). "The ENZYME database in 2000". Nucleic Acids Res 28: 304—305. PMID 10592255.
  31. Radzicka A, Wolfenden R. (1995). "A proficient enzyme". Science 6 (267): 90—93. PMID 7809611.
  32. The Catalytic Site Atlas at The European Bioinformatics Institute
  33. Erickson HP. Evolution of the cytoskeleton. Bioessays. 2007:668—677
  34. Wolberg AS (2007). «Thrombin generation and fibrin clot structure». Blood Rev. 21(3): 131—142. PMID 17208341.
  35. Я. Кольман, К.-Г. Рем. Наглядная биохимия. М.: Мир, 2000, с. 308—309.
  36. J. Li, D. R. Barreda, Y.-A. Zhang, H. Boshra, A. E. Gelman, S. LaPatra, L. Tort & J. O. Sunyer (2006). «B lymphocytes from early vertebrates have potent phagocytic and microbicidal abilities». Nature Immunology 7: 1116—1124. PMID 16980980.
  37. Felix NJ, Allen PM. Specificity of T-cell alloreactivity. Rev Immunol. 2007 Dec; 7(12):942—953
  38. Hinnebusch AG. Translational regulation of GCN4 and the general amino acid control of yeast. Annu Rev Microbiol. 2005;59:407—450
  39. Anderson P, Kedersha N. RNA granules. Cell Biol. 2006:172(6):803—808
  40. Повещенко А. Ф., Абрамов В. В., Козлов В. В. Цитокины — факторы нейроэндокринной регуляции. Успехи физиологических наук. 2007 — 38(3):40—46
  41. Wittenberg JB. On optima: the case of myoglobin-facilitated oxygen diffusion. Gene. 2007 Aug 15. 398(1—2):156—161.
  42. Driessen AJ, Nouwen N. Protein Translocation Across the Bacterial Cytoplasmic Membrane. Annu Rev Biochem. 2007 Dec 13 [Epub ahead of print]
  43. Drory O, Nelson N. (2006). "The emerging structure of vacuolar ATPases". Physiology (Bethesda). 21: 317—325. PMID 16990452.
  44. Dupré DJ, Hébert TE. Biosynthesis and trafficking of seven transmembrane receptor signalling complexes. Cell Signal. 2006;18(10):1549—1559
  45. Karp G. Cell and Molecular Biology: Concepts and Experiments, Fourth ed, pp. 346—358. John Wiley and Sons, Hoboken, NJ. 2005.
  46. Schroer, Trina A. Dynactin. Annual Review of Cell and Developmental Biology. 2004 20, 759—779. PMID 15473859
  47. Demartino GN, Gillette TG. Proteasomes: machines for all reasons. Cell. 2007 May 18. 129(4):659—662
  48. Bronner C, Chataigneau T, Schini-Kerth VB, Landry Y. The «Epigenetic Code Replication Machinery», ECREM: a promising drugable target of the epigenetic cell memory. Curr Med Chem. 2007;14(25):2629—2641
  49. http://en.wikipedia.org/wiki/Protein
  50. http://en.wikipedia.org/wiki/Protein
  51. http://en.wikipedia.org/wiki/Protein
  52. http://en.wikipedia.org/wiki/Protein
  53. http://en.wikipedia.org/wiki/Protein
  54. Voet D, Voet JG. Biochemistry Vol 1 3rd ed., Hoboken, NJ (2004).
  55. Brosnan J. (2003). "Interorgan amino acid transport and its regulation". J Nutr 133 (6 Suppl 1): 2068S-72S. PMID 12771367.
  56. http://en.wikipedia.org/wiki/Protein
  57. http://en.wikipedia.org/wiki/Protein

Литература[править]

  • Альбертс Б., Брей Д., Льюис Дж. и др. Молекулярная биология клетки. В 3 томах. — М.: Мир, 1994. — ISBN 5-03-001986-3>
  • Ленинджер А. Основы биохимии. В 3 томах. — М.: Мир, 1985.>
  • Страйер Л. Биохимия. В 3 томах. — М.: Мир, 1984.>

Ссылки[править]