Регуляторна функція білків

Регуляторна функція білків - здійснення білками регуляції процесів в клітині або в організмі, що пов'язано з їх здатністю до прийому і передачі інформації. Дія регуляторних білків можна зупинити і, як правило, вимагає присутності ліганду. Постійно відкривають все нові і нові регуляторні білки, в даний час відома, ймовірно, тільки мала їх частина.

Існує кілька різновидів білків, що виконують регуляторну функцію:

білки - рецептори. сприймають сигнал
сигнальні білки - гормони і інші речовини, які здійснюють міжклітинну сигналізацію (багато, хоча і далеко не всі, з них є білками або пептидами)
регуляторні білки, які регулюють багато процесів всередині клітин.

Білки, які беруть участь в міжклітинної сигналізації

Білки-гормони (і інші білки, що беруть участь в міжклітинної сигналізації) впливають на обмін речовин та інші фізіологічні процеси.

Білки-рецептори

Цикл активації G-білка під дією рецептора.

До білків з регуляторною функцією можна віднести також білки-рецептори. Мембранні білки - рецептори передають сигнал з поверхні клітини всередину, перетворюючи його. Вони регулюють функції клітин за рахунок зв'язування з лігандом, який «сів» на цей рецептор зовні клітини; в результаті активується інший білок всередині клітини.

Більшість гормонів діють на клітину, тільки якщо на її мембрані є певний рецептор - інший білок або гликопротеид. Наприклад, β2- адренорецептор знаходиться на мембрані клітин печінки. При стресі молекула адреналіну зв'язується з β2- адренорецептором і активує його. Далі активоване рецептор активує G-білок. який приєднує ГТФ. Після багатьох проміжних етапів передачі сигналу відбувається фосфороліз глікогену. Рецептор здійснив найпершу операцію з передачі сигналу, що веде до розщеплення глікогену. Без нього не було б наступних реакцій всередині клітини.

Внутрішньоклітинні регуляторні білки

Білки регулюють процеси, що відбуваються всередині клітин, за допомогою декількох механізмів:

взаємодії з молекулами ДНК (транскрипційні фактори)
за допомогою фосфорилювання (протеїнкінази) або дефосфорилирования (протєїнфосфатаза) інших білків
за допомогою взаємодії з рибосомою або молекулами РНК (фактори регуляції трансляції)
впливу на процес видалення інтронів (фактори регуляції сплайсингу)
впливу на швидкість розпаду інших білків (убіквітин і ін.)

Білки-регулятори транскрипції

Транскрипційні фактор - це білок, який, потрапляючи в ядро. регулює транскрипцію ДНК, тобто зчитування інформації з ДНК на мРНК (синтез мРНК по матриці ДНК). Деякі транскрипційні фактори змінюють структуру хроматину, роблячи його більш доступним для РНК-полімерази. Існують різні допоміжні транскрипційні фактори, які створюють потрібну конформацію ДНК для подальшого дії інших транскрипційних факторів. Ще одна група транскрипційних факторів - це ті чинники, які не зв'язуються безпосередньо з молекулами ДНК, а об'єднуються в більш складні комплекси з допомогою білок-білкових взаємодій.

Фактори регуляції трансляції

Трансляція - синтез поліпептидних ланцюгів білків по матриці мРНК, що виконується рибосомами. Регуляція трансляції може здійснюватися кількома способами, в тому числі і за допомогою білків-репрессоров, які, зв'язуються з мРНК. Відомо багато випадків, коли репрессором є білок, який кодується цієї мРНК. В цьому випадку відбувається регуляція за типом зворотного зв'язку (прикладом цього може служити репресія синтезу ферменту Треона-тРНК-синтетази).

Фактори регуляції сплайсингу

Всередині генів еукаріот є ділянки, що не кодують амінокислот. Ці ділянки називаються интронами. Вони спочатку переписуються на пре-мРНК при транскрипції, але потім вирізаються особливим ферментом. Цей процес видалення інтронів, а потім подальше зшивання кінців решти ділянок називають сплайсингом (зшивання, зрощення). Сплайсинг здійснюється за допомогою невеликих РНК, в основному пов'язаних з білками, які називаються факторами регуляції сплайсингу. У сплайсинге беруть участь білки, що володіють ферментативною активністю. Вони надають пре-мРНК потрібну конформацію. Для складання комплексу (сплайсосома) необхідно споживання енергії у вигляді матеріалів, що розщеплюються молекул АТФ, тому в складі цього комплексу є білки, що володіють АТФ-азной активністю.

Існує альтернативний сплайсинг. Особливості сплайсингу визначаються білками, здатними зв'язуватися з молекулою РНК в областях интронов або ділянках на кордоні екзон-інтрон. Ці білки можуть перешкоджати видаленню одних интронов і в той же час сприяти вирізання інших. Спрямована регуляція сплайсингу може мати значні біологічні наслідки. Наприклад, у плодової мушки дрозофіли альтернативний сплайсинг лежить в основі механізму визначення статі.

Протеїнкінази і протєїнфосфатаза

Найважливішу роль в регуляції внутрішньоклітинних процесів грають протеїнкінази - ферменти, які активують або пригнічують активність інших білків шляхом приєднання до них фосфатних груп.

Протеїнкінази регулюють активність інших білків шляхом Фосфолірованіе - приєднання залишків фосфорної кислоти до залишків амінокислот, мають гідроксильні групи. При фосфорилировании зазвичай змінюється функціонування даного білка, наприклад, ферментативна активність, а також положення білка в клітині.

Існують також протєїнфосфатаза - білки, які отщепляют фосфатні групи. Протеїнкінази і протєїнфосфатаза регулюють обмін речовин, а також передачу сигналів усередині клітини. Фосфорилювання і дефосфорилирования білків - один з головним механізмів регуляції більшості внутрішньоклітинних процесів.

[1] Контроль транскрипції
[2] Білки проти РНК - хто першим придумав сплайсинг?
[3] Протеїнкінази
[4] Трансляція і її регуляція

література

Д. Тейлор, Н.Грін, У.Стаут. Біологія (в 3-х томах).

Дивитися що таке "Регуляторна функція білків" у інших словниках:

Білки - Цей термін має також інші значення див. Білки (значення). Білки (протеїни, поліпептиди [1]) високомолекулярні органічні речовини, що складаються із сполучених в ланцюжок пептидного зв'язком альфа амінокислот. В живих організмах ... ... Вікіпедія

Протеїн - Кристали різних білків, вирощені на космічній станції «Мир» і під час польотів шатлів НАСА. Високоочищені білки при низькій температурі утворюють кристали, які використовують для отримання моделі даного білка. Білки (протеїни, ... ... Вікіпедія

Протеїни - Кристали різних білків, вирощені на космічній станції «Мир» і під час польотів шатлів НАСА. Високоочищені білки при низькій температурі утворюють кристали, які використовують для отримання моделі даного білка. Білки (протеїни, ... ... Вікіпедія

Фактори транскрипції - (транскрипційні фактори) білки, які контролюють процес синтезу мРНК на матриці ДНК (транскрипцію) шляхом зв'язування зі специфічними ділянками ДНК [1] [2]. Транскрипційні фактори виконують свою функцію або самостійно, або в комплексі ... ... Вікіпедія

Фактор транскрипції - Фактори транскрипції (транскрипційні фактори) білки, які контролюють перенесення інформації з молекули ДНК в структуру мРНК (транскрипцію) шляхом зв'язування зі специфічними ділянками ДНК. [1] [2] Транскрипційні фактори виконують свою функцію ... ... Вікіпедія

Передача сигналу всередині клітини - Клітинна сигналізація, передача сигналу в клітині, Cell signaling Cell signaling (передача сигналу в клітині) це частина складної системи комунікації, яка управляє основними клітинними процесами і координує дії клітини. Можливість ... ... Вікіпедія

Кров - I (sanguis) рідка тканину, що здійснює в організмі транспорт хімічних речовин (в т.ч. кисню), завдяки якому відбувається інтеграція біохімічних процесів, що протікають в різних клітинах і міжклітинних просторах, в єдину систему ... Медична енциклопедія

Оперон - група функціонально пов'язаних між собою Генов, що детермінують синтез білків ферментів, що відносяться до послідовним етапам будь-якого біохімічного процесу. Концепція О. як частина теорії генетичної організації і регуляції ... ... Велика радянська енциклопедія

БІОЛОГІЧНІ МЕМБРАНИ - (лат. Membrana шкірка, оболонка, перетинка), структури, що обмежують клітини (клітинні, або плазматичні, мембрани) і внутрішньоклітинні органели (мембрани мітохондрій, хлоропластів, лізосом, ендоплазматіч. Ретикулума і ін.). Містять в своєму ... ... Біологічний енциклопедичний словник

Гомеозисні гени - гомеозисні гени детермінують процеси росту і диференціювання. Гомеозисні гени кодують транскрипційні фактори, які контролюють програми формування органів і тканин. Мутації в гомеозісних генах можуть викликати перетворення однієї частини ... ... Вікіпедія

Регуляторна функція білків. Джессі Рассел. Ця книга буде виготовлена в відповідності з Вашим замовленням за технологією Print-on-Demand. High Quality Content by WIKIPEDIA articles! Регуляторна функція білків. здійснення білками ... Детальніше Купити за 1 125 руб

Регуляторна функція білків - це