Часть 1 (1120999), страница 60

Файл №1120999 Часть 1 (B. Alberts, A. Johnson, J. Lewis и др. - Molecular Biology of The Cell (5th edition)) 60 страницаЧасть 1 (1120999) страница 602019-05-09СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 60)

Becausean enormous number ofdifferent combinations of these 20 modifications are possible, the proteinsbehavior can in principle be altered in a huge number of ways. Moreover, thepattern of modifications on a protein can determine its susceptibility to furthermodification, as illustrated by histone H3 in Figure 3-BlB.Cell biologists have only recently come to recognize that each protein's set ofcovalent modifications constitutes an importanl combinatorial regulatory code'As specific modi$ring groups are added to or removed from a protein, this codecauses a different set of protein behaviors-changing the activity or stability ofthe protein, its binding partners, and its specific location within the cell (Figure3-8iC).

This helps the cell respond rapidly and with great versatility to changesin its condition or environment.CellUnderliesA ComplexNetworkof ProteinInteractionsFunctionThere are many challengesfacing cell biologists in this "post-genome" era whencomplete genome sequences are knor.tm.One is the need to dissect and reconstruct each one of the thousands of protein machines that exist in an organismsuch as ourselves.

To understand these remarkable protein complexes, eachmust be reconstituted from its purified protein parts, so that we can study itsdetailed mode of operation under controlled conditions in a test tube, free fromFigure3-81 Multisiteproteinmodification and its effects.A proteinadditionthat carriesa post-translationalto morethan one of its aminoacidsideto carryachainscan be consideredregulatorycode.(A)Thecombinatorialoatternof known covalentmodificationsto the proteinp53;ubiquitinand SUMO(seeTable3-3).arerelatedpolypeptides(B)The possiblemodificationson the firstof20 aminoacidsat the N-terminushistoneH3,showingnot onlYtheirlocationsbut alsotheir activating(b/ue.)and inhibiting (red)effectson theadditionof neighboringcovalentmodifications.In additionto the effectsand methylationshown,the acetylationof a lysinearemutuallyexclusivereactions(seeFigure4-38).(C)Diagramshowingthe generalmannerin whichareaddedto (andmultisitemodificationsremovedfrom)a proteinthroughsignalingnetworks,and how theregulatorycoderesultingcombinatorialon the protein is readto alter its behaviorin the cell.188Chapter3: Proteinsall other cell components.

This alone is a massive task. But we now know thateach of these subcomponents of a cell also interacts with other sets of macromolecules, creating a large network of protein-protein and protein-nucleic acidinteractions throughout the cell. To understand the cell, therefore, we need toanalyzemost of these other interactions as well.We can gain some idea of the complexity of intracellular protein netvvorksfrom a particularly well-studied example described in Chapter 16: the manydozens of proteins that interact with the actin cytoskeleton in the yeast saccharomycescereuisiae(seeFigure l6-18).

The extent of such protein-protein interactions can also be estimated more generally. An enormous amount of valuableinformation is now freely available in protein databaseson the Internet: tens ofthousands of three-dimensional protein structures plus tens of millions of protein sequencesderived from the nucleotide sequencesofgenes. Scientistshavebeen developing new methods for mining this great resource to increase ourunderstanding of cells.

In particular, computer-based bioinformatics tools arebeing combined with robotics and microarray technologies (seep. s74) to allowthousands of proteins to be investigated in a single set of experiments. proteomics is a term that is often used to describe such research focused on thelarge-scaleanalysis of proteins, analogous to the term genomics describing theIarge-scaleanalysis of DNA sequencesand genes.Biologists use two different large-scalemethods to map the direct bindinginteractions between the many different proteins in a cell. The initial method ofchoice was based on genetics: through an ingenious technique known as theyeast two-hybrid screen (see Figure 8-24), tens of thousands of interactionsbetween thousands of proteins have been mapped in yeast,a nematode, and thefruit fly Drosophila. More recently, a biochemical method based on affinity tagging and mass spectroscopy has gained favor (discussedin chapter 8), becauseit appears to produce fewer spurious results.The results of these and other analyses that predict protein binding interactions have been tabulated and organized in Internet databases.This allows a cell biologist studying a small set ofproteins to readily discover which other proteins in the same cell are thought tobind to, and thus interact with, that set of proteins.

\Arhendisplayed graphicallyas a protein interaction map, eachprotein is representedby a box or dot in a twodimensional network, with a straight line connecting those proteins that havebeen found to bind to each other.\Mhen hundreds or thousands of proteins are displayed on the same map,the network diagram becomes bewilderingly complicated, serving to illustratehow much more we have to learn before we can claim to really understand thecell. Much more useful are small subsections of these maps, centered on a fewproteins of interest. Thus, Figure 3-82 shows a network of protein-protein interactions for the five proteins that form the SCFubiquitin ligase in a yeast cell (seeFigure 3-79). Four of the subunits of this ligase are located at the bottom right ofFigure 3-82.

The remaining subunit, the F-box protein that serves as its substrate-binding arm, appears as a set of 15 different gene products that bind toadaptor protein 2 (the Skpl protein). Along the top and left of the figure are setsof additional protein interactions marked with yellow and green shading: as indicated, these protein sets function at the origin of DNA replication, in cell cycleregulation, in methionine slmthesis, in the kinetochore, and in vacuolar H+ArPase assembly.we shall use this figure to explain how such protein interactionmaps are used, and what they do and do not mean.1. Protein interaction maps are useful for identifuing the likely function ofpreviously uncharacterized proteins. Examples are the products of thegenes that have thus far only been inferred to exist from the yeast genomesequence,which are the six proteins in the figure that lack a simple threeletter abbreviation (white lettersbeginning withy).

one, the product of socalled open readingframeYDRlg6c, is located in the origin of replicationgroup' and it is therefore likely to have a role in starting new replicationforks. The remaining five in this diagram are F-box proteins thai bind toSkpl; these are therefore likely to function as part of the ubiquitin ligase,serving as substrate-binding arms that recognize different target proteins.189P R O T E IFNU N C T I O NHowever, as we discussnext, neither assignment can be considered certainwithout additional data.2 .

Protein interaction networks need to be interpreted with caution because,as a result of evolution making efficient use of each organism's geneticinformation, the same protein can be used as part of two different proteincomplexes that have different types of functions. Thus, although protein Abinds to protein B and protein B binds to protein C, proteins A and C neednot function in the same process.For example, we know from detailed biochemical studies that the functions of Skpl in the kinetochore and in vacuolar H+-ATPaseassembly (yellow shading) are separate from its functionin the SCF ubiquitin ligase. In fact, only the remaining three functions ofsynthesis, cell cycle regulaSkpl illustrated in the diagram-methioninetion, and origin of replication (green shading)-involve ubiquitylation.3 .

In cross-speciescomparisons, those proteins displaying similar patternsof interactions in the two protein interaction maps are likely to have thesame function in the cell. Thus, as scientists generate more and morehighly detailed maps for multiple organisms, the results will becomeincreasingly useful for inferring protein function. These map comparisonsare a particularly powerful tool for deciphering the functions of humanproteins. There is a vast amount of direct information about protein function that can be obtained from genetic engineering, mutational, andO R I G I NO F R E P L I C A T I O NCELLCYCLEREGULATORSM E T H I O N I NSEY N T H E 5 I 5KINETOCHOREOkplE 2u b i q u i t i n coniugatingenzymeMit2ctfl9cCep3cbf2 .-..-Mcm2lMckl'/.adaptorprotein1VmTfpl'/'Ram2 -Vma2VACUOLARH*-ATPaseASSEMBLYadaptorprotein 2scaffoldprotein(cullin)Figure3-82 A map of some protein- protein interactionsof the SCFubiquitin ligaseand other proteins in the yeastS.lerevisiae,Thesymbolsand/or colorsusedfor the 5 proteinsof the ligasearethose in Figure3-79.

Note that 15 differentwith u/hitelettering(beginningwith Y) areonly knownfrom the genomeF-boxproteinsareshown(purpte);thoseof PeterBowersand DavidEisenberg,sequenceasopen readingframes.Foradditionaldetails,seetext.(CourtesyUCLA.)UCLA-DOEInstitutefor Genomicsand Proteomics,190Chapter3: ProteinsFigure3-83 A networkof protein-bindinginteractionsin a yeastcell.Eachlineconnectinga pairof dots (proteins)indicatesa protein-protein(FromA. Guimer6and M. Sales-Pardo,interaction.Mol.Syst.Biol.2:42,2006.With permissionfrom MacmillanPublishersLtd.)genetic analyses in model organisms-such as yeast, worms, and fliesthat is not available in humansThe available data suggestthat a typical protein in a human cell may interact with between 5 and 15 different partners. Often, each of the differentdomains in a multidomain protein binds to a different set of partners; in fact, wecan speculate that the unusually extensivemultidomain structures observed forhuman proteins may have evolved to facilitate these interactions.

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
78,48 Mb
Тип материала
Предмет
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
А знаете ли Вы, что из года в год задания практически не меняются? Математика, преподаваемая в учебных заведениях, никак не менялась минимум 30 лет. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6374
Авторов
на СтудИзбе
309
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее