Механизм - синтез - белок
Cтраница 2
Пенициллины не являются истинными ингибиторами синтеза белка, однако их антибактериальный эффект связан с торможением синтеза гексапептидов, входящих в состав клеточной стенки. Механизм их синтеза отличается от рибосомного механизма синтеза белка. Эритромицин и олеандомицин тормозят активность транслоказы в процессе трансляции, подобно циклогексимиду, исключительно в 80S рибосомах, т.е. тормозят синтез белка в клетках животных. [16]
Есть основание думать, что потребности организма в аминокислотах должны в количественном отношении соответствовать аминокислотному составу синтезируемых белков. Эти данные говорят о том, что совокупность механизмов синтеза белка, которыми располагает организм, обеспечивает эффективное использование имеющихся аминокислот. Изменения содержания аминокислот в пище не отражаются на аминокислотном составе белков тела крысы и цыпленка. [17]
Биология прокариотной клетки как простейшей единицы живого мира рассматривает универсальные, свойственные всем бактериям свойства. Она основывается на знании путей метаболизма в цитозоле; биоэнергетики мембран, механизма синтеза белков на рибосоме, генетики и генома. В отличие от биохимиков и молекулярных биологов, микробиологи имеют дело с микробной клеткой как организованной единой системой, представляющей целостный организм с его реакциями, обусловленными взаимодействием компонентов клетки. [18]
После того как аминокислоты соединяются друг с другом в цепочку, образуется молекула белка. Каким путем происходит соединение мономеров между собой, что за силы при этом действуют, - пока не известно, но в общих чертах механизм синтеза белка представляется в настоящее время таким, как мы его описали. [19]
Но лишь в 1961 - 1962 гг. в результате работы ряда исследователей установлено, как именно состав и строение молекул кислоты определяют состав и строение молекул белка. Так был раскрыт механизм синтеза белка. Оказалось, что одна из нуклеиновых кислот является веществом наследственности, именно она передает все признаки по наследству, именно из этого вещества построены хромосомы клетки. И наконец, оказалось, что природа очень экономна: все нуклеиновые кислоты состоят из четырех составных элементов - нуклеотидов. Белок состоит из множества различных химических веществ - аминокислот, а нуклеиновые кислоты - лишь из четырех. [20]
Реакцию, в результате которой из аминокислот образуются белки, можно, вероятно, считать наиболее важной из всех обменных реакций, в которых участвуют аминокислоты. Об этом свидетельствует присутствие в белке большинства природных аминокислот, а также огромное число данных о биологической роли самого белка. Между тем о механизме синтеза белков, осуществляемого почти всеми живыми клетками, известно очень мало. Опыты на животных различных видов с применением искусственных рационов ясно показали, что для осуществления синтеза белка должны быть налицо все необходимые аминокислоты. Это обстоятельство, а также недостаток сведений о последовательности аминокислот в пептидных цепях и о пространственном размещении последних в белках серьезно затрудняют дальнейшее продвижение. Тем не менее целый ряд искусных и остроумных подходов к этой проблеме позволил расширить наши познания в области синтеза пептидных связей; некоторые из этих подходов обсуждаются ниже. [21]
Антибиотик колицин является молекулой белка. Он известен в четырех формах: К, Е1, Е2 и ЕЗ. Колицины Е2 и ЕЗ разрушают в клетке механизм синтеза белков. Колицины К и Е1 нарушают механизм активного транспорта Сахаров в клетках бактерий. [22]
 |
Строение белка мышц - миоглобина - по данным рентгеноструктурно-го анализа. В верхней части модели видна темная диско. [23] |
В верхней части модели видна темная дискообразная частица; это гем, придающий соединению окраску. Буквой N обозначено положение N-концевой аминокислоты. Без таких представлений невозможно понять механизм действия ферментов, механизм синтеза белков на нуклеиновых кислотах и другие важнейшие биологические ( биохимические) функции. [24]
Формы жизни, возникшие на белковой основе, были неустойчивыми из-за отсутствия системы передачи информации, использующей свойства нуклеиновых кислот, а генная жизнь не могла прогрессивно эволюционировать без участия белков, обладающих каталитическими свойствами. Как произошло возникновение формы жизни, в основе которой лежат белки и нуклеиновые кислоты, пока не известно. Ясно только, что встреча обоих типов соединений положила начало пути эволюции, на котором произошло формирование механизмов синтеза белка и нуклеиновых кислот и кодовых взаимодействий между обоими механизмами. [25]
Удивительной чертой биоэнергетики является необыкновенно широкое использование АТФ для покрытия расходов энергии, производимых организмов. АТФ обеспечивает энергией мышечную ткань. Когда спортсмен начинает бег, в его мышечной системе прежде всего расходуется АТФ. АТФ питает энергией механизмы синтеза белка ( для соединения аминокислот в полипептидную цепочку необходимы затраты энергии); АТФ отдает энергию даже для движений протоплазмы - недавно доказана ее роль в слабых, но закономерных потоках протоплазмы в клетке. [26]
Ядрышко составляет до 35 % общей массы ядра и содержит около 40 % общего белка и 30 % или более общей РНК ядра. Ранние радиоавтографические исследования, проведенные Голд-штейном и Мику [23], Вудсом [59] и другими, показали, что хотя ядрышко обладает некоторой способностью к синтезу РНК, большая часть ядерной РНК синтезируется в хроматине. Одним из классов белков, синтезируемых в ядрышке, как указывалось выше, являются гистоны. По-видимому, механизм их синтеза сходен с описанным выше механизмом синтеза белка, в котором РНК декодируется рибосомами. Об этом свидетельствует тот факт, что синтез гистонов ингибируется пуромицином - специфическим ингибитором связанного с рибосомами синтеза белка, а также актиномицином D - специфическим ингибитором зависящего от ДНК синтеза РНК. Возможно, в ядрышке имеются рибосомы для сборки молекул гистона; более детальная информация о природе механизма синтеза гистонов пока отсутствует. [27]
Гистограммы ( рис. 3), полученные в настоящее время, по крайней мере, для пятидесяти белков, показывают, что некоторые из выводов Бейли должны быть изменены. Нельзя считать случайным тот факт, что некоторые функциональные группы ( аминокислотные остатки), повидимому, распределяются в белках таким образом, что соответствующие гистограммы представляют собой одну или несколько накладывающихся друг на друга нормальных кривых распределения. Это ясно видно из суммарного содержания лейцина и изолейцина, анионных и липотропных групп. Если такое распределение является отражением определенной закономерности, то оно может быть свидетельством в пользу того, что а) механизм синтеза белка является в известной степени общим для всех типов клеток и что б) такой механизм, Вероятно, обеспечивает избирательность и не допускает синтеза всех стереохимически возможных белков. [28]
По мере того как становится известным все большее число первичных структур, создается впечатление, что мРНК содержат больше информации, чем требуется для строгой колинеарности их структуры с аминокислотной последовательностью белков. По-видимому, для мРНК существует оптимальная вторичная структура, роль которой пока еще не ясна. Вторичная структура тРНК, вероятно, может участвовать в специфических ферментативных реакциях. Вторичная структура рРНК и даже некоторых вирусных РНК может быть существенна для ее эффективной упаковки внутри маленькой органеллы. Но в чем причина столь выраженной ( больше, чем можно ожидать при случайном расположении ко донов) вторичной структуры у нуклеиновой кислоты, которая предназначена для линейной трансляции. Ответы на этот и другие вопросы, наверное, будут получены, когда станут известны более тонкие детали строения нуклеиновых кислот и механизма синтеза белка. [29]
В эти годы созданы новые физ. Были заложены основы хроматографии. Тизе-лиусом заложены основы электрофореза, в 1944 А. Мартином и др. создана распределит, хроматография, для определения структуры прир. Чар-гафф провел детальный хим. анализ нуклеиновых к-т, открыта двойная спираль ДНК ( Дж. Замечником открыты рибосомы, что послужило стимулом для изучения механизма синтеза белка. [30]
Страницы: 1 2