Д.Г. Кнорре, С.Д. Мызина - Биологическая химия (1128707), страница 26
Текст из файла (страница 26)
Хотя детальная роль кяясдой субъо.пшпцы еще пе установлена, но достоверно известно, что о-субьедшшця гк* пргшимиет учястгиг в каталитическом процессе, но зато полностью отгьетсг'гьсгггга за связывание с так называемым промотором — участком Д)!К, на котором должна оказаться РНК- полймераза, чтобы начать синтез полппуклеотидпой цепи в нужном участке ДНК-матрицы (см. 3' 5.5). Работа многих белков подвергкс на тяк называемой аяиог гоергяесхой регуяэч ииспециальиые соединения, называемые эффектор;цпг, либо включагот, либо выь.- лючают работу каталитического центра фо!глгсгггя. Естественно, что такие ферменты имеют специальные участки опозпявяпга щ)ьфекторя, В ряде случаев такие участки расположены на специальных так пазьптемых ресулэторямх субъединиЧах. Классическим прплгером могут слулсгпь болгси, пязывяслгью протеинкпназами, которые катаппзируют пе)гепос остатка с(госфорпой шьслоты от молекулы А"!'с(г ия белки-субстраты.
Зпячгпгк таких проис свои гьигш пгиг остатков сйосс!гогшсгп ииь ло- ты в некоторые белки рассмотрено в 3 10.2. Здесь же существенно отметить, что работа таких феРментов включаетсЯ взаимодействием со специальным эффектором — аденозин-3 ',5 '-циклофосфатом (цАМФ). Большинство регулируемых цАМФ протеинкиназ имеют специальные регуляторпые субъедипицы, на которых расположен центр связывания цАМФ. Прн этом нередко полностью активный фермент содержит по нескольку как каталптичоских, так и регуляториых субъс днниц.
Скорее всего, кан и в случае гемоглобшщ, эткм обеспечивается более благоприятный характер зависимости работы фермента от концентрации субстратов и эффектора. Примером таких ферментов является один из наиболее изученных в этом аспекте фермент — аепартаткарбамоплтрапсфераза из Е.со1г (см. 6 9.6). Она катализирует первую стадию образования пиримндиновых нуклеотидов, состоящую в переносе карбамоильного остатка с карбамоилфосфата на аспартат с образованием карбамоил аспартата: ООС вЂ” СН вЂ” СНг — СОО + МНг С ОРОз г" () Фермент регулируется цптидиптрифосфатом, который, связываясь с ферментом, выключает активный центр из работы. Эффектор связывается со специальными регуляторными субъединицами. Полностью активный фермент состоит из шести каталигических и шести рогуляторных субъедннпц В некоторых случаях несколько ферментов, кятвлизпруюгцпх последовательные стадии превращения в некоторой цепочке бпохнмггчегкпх превращений, объединяются в единый комплекс, который называют хгггггъгггггдгергиегггггнъги.
Природа и детальная организация взаимодействий между субьедппицамн уникальна для каждой пары взапмодействуюпшх субъедшшц. В качестве иллюс- Т а б л и ц а 3.6, Контакты а-субъедипиц с одной иэ 11-субъолипиц в гидрокси- и дсоогссиглвмогггобиыо аг Дезокси- Гидро окси- Дезокси- Гидро- окси- ог Рго 37 Пгг 38 Т)гг 38 Пгг 38 Пгг 38 Пгг 38 ьув 40 Пгг 4! Тат 41 гггг 41 Туг 42 гуг 42 я. Вза 146 Нзя 97 Уа1 98 Авр 99 Рго 100 1'уг 145 Нза 146 Агй 91 Н!в 97 уа! 98 Агб 40 Аяр 99 Сеи 9! Агй у2 лгк с12 Агй 92 Уа1 93 Аяр 94 Авр 04 Аар 94 Рго 95 уа( 96 Ча) 96 Туг !40 г(га !О Тгр 37 С!и 39 А'6 аа Тгр37 Тг р,'!7 01и !О! Лэя!02г Тг!г 37 Ая!г 99 Ии!О! Рго 36 трации в табл. 3.6 приведен перечень контактирующих групп о-субъедиииц гемоглобина с одной из Всубъедиэ<э<ц.
Контакты приведены для гемоглобина комплексе с кислородом (оксигемоглобип) и без кислорода (дезоксигемоглобий Природа взаимодействий в разных участках различна. Наряду с чисто гпдрофо ными контактами [иапример, Уа1 (а) 93 — Тгр (В) 37; Рго (а) 95 — Тгр ()7) 37., др.) имеются контакты гидрофильных остатков с гпдрофобнымн, также ил<еющ ваи-дер-ваальсову природу, контакты заряженных остатков с частично полярп ми гидрофобными фрагмеитамп (наприл<ер, Айг (а) 92 — Тгр (!1) 37; Туг (а) 42 Агя (В) 402, которые, по-видимому, обусловлены пон-дипольныл<и взапмодейств ями, контакты мезкду гидрофильпымп остаткалэи, которые, по крайней мере некоторых случаях, образуют водородные связи 1<эаээрэ<л<ер, Туг (а) 42 — Авр ( 99; Авр (а) 94 — Авп (В) 102).
3.7. ДВУСПИРА)йзПЫЕ НУКЛЕИПОВЫЕ КИСЛОТЫ Объединение двух комплементариых цепей ДНК в единую двуспиральн структуру уже вкратце рассмят1энвалось. Структурные основы такого объедипени рассмотрены в 3 3.4. Из приведенных там рисунков видно, что такого тэша отру туры могут образовывать оба типа нуклеиновых кислот — ДПК и РПК. Возмож образование и смешанных комплексов, состоящих из одной полирнбонуклеоти иой и одной полидезоксирибопуклеотидпой цепей Такие днусннрюэьпые структ ры часто называют дуплгьсамн.
Общий план построения тнш<х структур не оэн чает их полной идентичности Опн достаточно четко могут различаться по ск детальной геометрии. Двуиитевая ДНК иа основном протяжеппп имеет так называемую В-ко<<1(эор и цикл Для этой конформации характерен шаг спирали 3,4 нм и число пар гетеро- циклов иа один виток спирали равно десяти. Плоскость, в которой находятся взаимодействуюэцие гетероцпклы, практически перпендикулярна оси спирали (угол нанлоиа пары около 6').
Если вокруг оси двойной спирали оп<мять цилиндр, вмещаю<ций всю днуснпрвльиую структуру, то нетрудно заметить из рпс, 26 и 32, что взянмодейстну< щая пара гетероциклов заполняет не все сечение этого цилиндра — но обе сто! иы от них остаютсл полости, которые тянутся вдоль всего двушшряльного учао кв, образуя два желоба. В один из них эк<понированы атом 67 пур<шового г роцикла и связанные водородными связями 611з-группа адеп<ша или цитозика' С-'Ц)-группа соответственно тимшш илп гулянка. Этот колоб н В-ДПК имеет больший размер, чем протпвоположньш, и обычно ннэына<"гся большим желобом. Коиформациоиные и геометрические паралктры В-конформаш<пи ДИК приведены в табл. 3.7.
ДРУгая распространенная днуспиральная структура называется А-кон</эо!ывацией. ДНК может принимать такую коиформаци<о, если находится в виде волокин<- той структуры при пониженной относительной нляж<шсти. При повышенной влажности и тем более в растворе ДПК наход<шея в В-кон<(ю1эл<нцпп. Конфорл<нция А характерна для РНК. У этой конформации шаг снираяп сущ<ствепно лкяьше и составляет 3,0 ил<, а число пяр нукл<отндов на один виток <ппрнлп равно 11.
В результате этого расстояние мшкду остатками вдоль о< и спи!э щн составляет всего 0,27 им вместо 0,34 нм у В-ДНК. Норм«ль к плоскости гетероциклов обра- рис. 32. Двойная сцираль ДНК в В.форме (а, б) и в тформе (е): е — В-форме представлена в виде двуспирзльная ленты, комплементзрные пары нуклеатидов — в виде соединяющих их линий. Стрелками указаны большие бороздки Я-форме<. Ось спирали лежит в плоскости рисункж б — вззимодействие тетераниклов е В-форме ДНК.
Ось спирали (е) перпендикулярна плоскости рисунке; е — взаимодействие гетероциклов в Я-форме ДНК. Ось спирали (е) перпендикулярна плоскости рисунке пары, то у А-РНК и А-ДНК оиа смещена иа 0,44 'им в сэхэ)юэ<у больн<ого желоба, который в результате этого становится существенно глубже, но одновременно уже, чем у В-ДНК. Основные количественные характеристики А-конформации также приведены в табл. 3.7, Та б л и ц а 3.7, Конформациошгыо и <сомстрич<жкие параметры Д!!К Форма спирали В Правая регулярная Правая [н гу'лэ<<н <зя Левая бнрегулярная Тип и ориентация спирали Число пар гетероциклов на один виток спирали т< Шаг спирали В, нм Расстояние между .гете!юциклами вдоль оси спирали Ь, нм Ориентация гликозидной связи к конформация сахара !2(0 2) 4,5(4,35) 11 2,86(3,0) 0,37 0,34 пни<и-02 '-зкдо- 0,27(0,20) ен<пиСЗ '-зи до- пни<к, си<с чередующаяся Уже говорилось, что важной особенностью уотсон-крпковспих взаимодействий является их малая зависимость от последовательности пуклеотидон н одной из в<'"ииуклеотидиых цепей.
В случае же некоторых спец<и)яшескпх последоаатгль- костей возмохсно образование дру .Оь.г ~~ й — и р-~о-., ~,-,. г ' 1 гих с~нрвлг,ных структур. Неко. 1 и ., ~ > л „н 1 рые примеры приведены цнже. О с - . н", 1( " 1!олцаденнлопая кислота н дезоксгшнвлог могут образовыва с комнлементарной полиуриднл вой илн пол идезокситилшднлово я 1 цепями тройные комплексы, Рнс. 33. Взаимное раа>оложенне гетерециклев в которые входят две нолипирим тройном комплексе нолиадениловой кислоты с диновые цепи. В плоскости, не двумя цепями полиурнднловой кислоты пендикулярной осн спирали, вз нмное расположение гетероциклов имеет внд, представленный на рис. 33.
Д главные особенности этой структуры состоят в >т>в>, что, во-первых, одна нолипиримидиновых цепей ориентирована параллельно. нолнаденнловой, а вторых, пиримидиновый гетероцнкл этой цепи образует не уотсон-криковские, так называемые хугстииовские водородные связи с участием атома 57 яденин Аналогичные трехспиральные структуры могут образовывать нолпгуаниловая две полицитидиловые цепи, однако для этого требуется слвбокнслая сред поскольку одна из полшн>тидцловых цепей должна быть нротоннрованя но цитозина.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
