Переходные состояния белков

Водородная связь способствует конформационному переключению между неактивными (синий) и активными (красный) состояниями белка.

Водородная связь способствует конформационному переключению между неактивными (синий) и активными (красный) состояниями белка.

20.12.2009 (18:18)
Просмотров: 3808
Рейтинг: 2.00
Голосов: 4

Теги:
белки, водородные связи, фосфорилирование,
Естественные науки >> Молекулярная биология






Ваша оценка
-2 -1 0 1 2
Белки часто изменяют свою форму, для выполнения своих функций. Например, белки которые используют организмы для сигнализации имеют одну форму когда они неактивны и другую форму, когда они активны для передачи сигнала. Группа биохимиков в университете Брандейса впервые наблюдали, как сигнальные белки перходят из одной в другую конформацию.

Преобразование в сигнальных белках от неактивной к активной конформации вызвано фосфорилированием. Однако Дороти Керн и ее коллеги обнаружили, что бактериальный белок, называемый азотный сигнальный регуляторный белок C (NtrC) переключается между этими двумя конформации независимо от фосфорилирования белка. С помощью метода динамического ядерного магнитного резонанса и вычислительной техники, они обнаружили, что фосфорилирование белка происходит только после конформационных изменений. Фосфорилирование стабилизируется в активном состоянии, которое в результате становится энергетически выгодной конформацией.

После осуществления своей сигнальной задачи, белок быстро дефосфорилируется. Белок затем проводит большую часть времени в неактивной конформации, которая энергетически благоприятна, в случае если в белке не хватает фосфатных групп.

Команда университета Брандейса также занимается другим укоренившимся мнением, которое утверждает, что белок частично открывается для преобразования одной конформации в другую. Керн считает, что разворачивание белка было бы рискованно, так как частичное развертывание белка подвергает его деградации и агрегации, которые могут привести к болезни.

Теперь команда Керна продемонстрировала, что изменения конформации NtrC происходят без развертывания. Группа обнаружила, что неродные водородные связи формируются внутри белка, помогая ему менять форму быстрым, пошаговым способом, в котором связи разрушаются и образуются по одной, а не все сразу. Эта контролируемая реконфигурация позволяет избежать рисков развертывания, а также снижает энергетический барьер перехода неактивной конформации в активную.

Керн считает, что выводы по NtrC будут распространяться на другие белки. Исследования динамики белков, позволяют не только выявить новые знания о механизме активации NtrC, но они также обеспечивают методологию, для выяснения связи между энергетическим профилем реакции и функциями других белков.

Нравится


Николай Семенишин

Также по теме:

Источники:



самое популярное





Rambler's Top100