Билет 27 •Белки мембран интегральные, поверхностные, «заякоренные». Значение посттрансляционных модификаций в образовании функционально-активных мембранных белков

жүктеу/скачать 50.15 Kb.

Дата	25.06.2016
өлшемі	50.15 Kb.
	#158262

БИЛЕТ 27

•Белки мембран - интегральные, поверхностные, «заякоренные». Значение

посттрансляционных модификаций в образовании функционально-активных мембранных
белков. Механизмы переноса веществ через мембраны: простая диффузия, первично-активный
транспорт (Na+-K+- АТФаза, Са 2+-АТФаза), пассивный симпорт и антипорт, вторично-
активный транспорт, регулируемые каналы (Са 2+канал эндоплазматического ретикулума).

Мембранные белки: 1.Поверхностные (электростат.связаны с мембраной и при помощи водор.связей – с интегральн.белками); 2.Интегральные; 3.Заякоренные (ковалентно связ.с мембраной; i.e.как cAMP-зависимая протеинкиназа – за счет связи между α-амино-группой N-конца пептида и закрепленной в мембране миристиновой к-ты). Для норм.функ-ия важна укладка цепи («прячется» гидрофоб.часть – особенно за счет втор.структур) +облегч-ся вз-ие с мембраной. Примеры: Гликофорин (больш.часть молекулы – во внешн.среде, несет гидрофоб.олигосахариды; Срединный 19-АК-участок цепи свернут в α-спираль и интегрирован в мембрану; функция белка – опр-ие антиген.структ. эритроцитов по АВ0 и MN). Бактериородопсин (трансмембр.сегмент – из гидрофоб.участка – 7 α-спиралей уложенных антипараллельно [“zig-zag”]; функ: на свету «выкачивает» Н⁺ из клетки синтез АТР); Порин (стенка Грам-отриц.бактерий, i.e.мальтопорин транпорт мальтозы в бакт.клетку; 18 антипараллельных β-складок, соединен.β-поворотами или длин.петлями; в рез-те форм-ся «бочка» с 3-мя длин.пелями, обращ.в просвет «канала»).

Перенос в-в через мембрану: I.Пассивная диффузия: 1.Незаряж.частицы: ΔG=RT ln (C₂/C₁), 2.Заряж.частицы: ΔG=RT ln (C₂/C₁) +ZFΔψ, где Z-зяряд частицы, F-число Фарадея (заряд 1 моля электронов), Δψ (разн-ть потенциалов на мембране);

Типы транспорта: •унипорт (перенос молекул одного типа в обоих напр-иях); •котранспорт (перенос одного р-ренного в-ва перенос стехиометрич.кол-ва другого); •симпорт (оба в-ва в одном направлении) – i.e.Н⁺/сахар, Na⁺/сахар; •антипорт (противопол.напр-ия, i.e. Na в клетку, Са – из клетки)

II.Облегч.диффузия (только в темодинамически выгодном направлении – т.е. при ΔG<0, но перен.белки обладают повыш.сродством к опр.молекулам, как ферменты).

III.Активный транспорт. •Na/K-АТФаза. Механизм работы: [МБ1]. Функ-ет в 2х формах – Е1 и Е2. Ингибиторы – сердечные гликозиды (i.e.уабаин – стероид.структура). •Са-АТФаза (особенно много в саркоплазм.ретикулуме, перекачивает Са в СПР).
•Регуляция энергетического метаболизма, роль инсулина и глюкагона в обеспечении
гомеостаза. Роль инсулина и глюкагона в регуляции энергетического метаболизма при
нормальном питании и при голодании. Изменения гормонального статуса и метаболизма при
сахарном диабете.

Осущест-ся, главным образом, регуляция работы ферментов, ответст. за лимитирующие по скорости стадии.

Регуляция – под действием аллостерических модуляторов в ответ на потребности клетки.

Ковалентная модификация путем фосфорилирования: промежуточный этап такой регуляции – обр-ие сАМР переход фермента из одной формы в другую. Часто участвует сАМР-зависимая протеинкиназа фосфорилирование фермента ИЛИ фосфатазы дефосфорилирование. Для катаболизма: акт.форма фермента =фосфорилированная; для анаболизма (биосинтеза): дефосфорилированная.

Для нек-х ферментов - сигнал к активации – не сАМР-завис.протеинкиназа, а изменение [АТР]/[ADP] (i.e. для пируватдегидрогеназы) или активность Са/кальмодулин-зависимых протеинкиназ.

Регуляция гликолиза, глюконеогенеза и ПФ-пути.

Ковалент.модификация (на примере пируватдегидрогеназы – фермента гликолиза): •АТР-специфичная киназа фосфорилирование (↓активности); •фосфатаза ↑активности. +Активность повышается при ↑отношений [ацетил-СоА]/[СоА], [NADH]/[NAD⁺] и [ATP]/[ADP], т.е.при снижении энерг.уровня клетки. Т.е. окисление ЖК ингибирование пируватдегидрогеназы ↓гликолиза. ИНСУЛИН ↑активности фосфатазы жир.ткани ↑гликолиза (только в жир.ткани, но не в печени). ГЛЮКАГОН ↑[сАМР] ↑активности сАМР-завим.протеинкиназы инактиваци пируваткиназы ↓гликолиза +↑глюконеогенеза.

Аллостерич.модификация: 1.Пируваткарбоксилаза (фермент глюконеогенеза; катализирует синтез оксалоацетата из пирувата и бикарбоната): •Ацетил-СоА связ-ся с ферментом конформации ↑сродства к бикарбонату ↑активности. Вывод: окисление ЖК активация глюконеогенеза в печени (окисляем ЖК и так много АТР гликолиз надо затормозить, а глюконеогенез – усилить). 2.Фосфофруктокиназа (гликолиз) – ингибируется цитратом и активируется АМР. Говорим про аденилаткиназу: АТР +АМР 2ADP, т.е. при быстром расходовании АТР накапливается АМР активация гликолиза восст-ия АТР.

Регуляция метаболизма гликогена. – [G4]

Регуляция цикла Кребса. 1.Активность ферментов зависит от поступления NAD (уровень опред-ся конц-ией ADP, т.е.потреблением АТР); 2.Цитратсинтаза – аллостер.ингиб-ся при действии АТР или ацил-СоА-производных; 3.Изоцитратдегидрогеназа – аллостер.активируется ADP и ингибируется АТР; 4.Сукцинатдегидрогеназа – ингибир-ся оксалоацетатом.

ИНСУЛИН: секреция повыш-ся при ↑конц-ий аминокислот, своб.ЖК, кетон.тел, глюкагона и сниж-ся под действием (нор)адреналина. Эффекты: ↑поглощения глюкозы жир.тканью и мышцами (↑транспорта через мембрану), в печени такого эффекта не оказывает. ↑Гликолиз, ↓Глюконеогенез.

ГЛЮКАГОН – обратный эффект инсулина.
•Адаптивная регуляция экспрессии генов у про- и эукариотов.

Билет№27:3:У прокар:Lac-оперон:Оперон-ед-ца координир-ой

генетич экспресс-и. Генетич-е эл-ты этой модели-регуляторный ген,операторный

ген и набор струк-ых генов.Регуляторный ген продуц-ет репрессор,кот может взаимод-ать с операторным геном.Репрессор представляет собой белок.Операторн ген расположен рядом со структурными генами,кот он контрол-ет. Связывание репрессора с операторным геном препятст-ет транскрипции струк-ых генов.Операторный ген в совокупн со структурными генами,рядом с кот он расположен,назыв опероном.В случ лактозного оперона ген i - регуляторный ген,ген о - ген-оператор,а гены z, у и а - структурные гены.Сущес-ет еще промоторный участок(обознач-ый символом р)для связыв-я РНК-полимеразы.Этот участок инициирования транскрипции располож перед операторным геном.Индуктор,напр изопропилтиогалактозид(ИПТГ),связыв-ся с репрессором и тем самым наруш его взаимод-е с операторным геном.Теперь гены z, у и а могут транскрибиров-ся.При этом образ-ся 1длинная молРНК,кодирующая все 3 белка. Мол мРНК,кодирующую более 1-ого белка,назыв полицистронным (или полигенным) транскриптом.Эксспрес генов у эукариот включ бол число этап,нежели прокар,особен это относит к процессингу РНК.У эукариот существ ряд точек приложения регуляторных воздействий.Процес РНК у эукариот включ кэпирование5’-конца первичн нраскрипта,добавление полиаденилатного «хвоста»к3’концу транскрипта и вырезание интронов.Экспрес ген у эукар регулирует на Ур-е транскрипции,процессингаРНК a ядре и стабильности мРНК.Так же оказыв влиян амплификация и перестройка генов.Амплификац генов:увеличен числа копий данного гена достиг путем многократн инициации синтеза ДНКв одном и том же репликационном пузыре,благодаря чему возникают множествен сайты инициации транскрипции соответ-щих генов.Адаптация:добавл лактозы или нерасходуемого инуктора к культуре бактерий,выращев-ой на плохо утилизируемом источнике углерода(сукцинате),вызывают незамедлительную индукцию ферментов Lac-оперона.Связывание индуктора с мол репрессора,прикреплен к операторн локусу,вызыв конформац измен стр-ры репрессора и привод к диссоциац комплексасДНК.Если к этому момен ДНК-зависим РНКполимер уже связана с кодир-ей цепью в промоторн обл,то начин транскрипция.

жүктеу/скачать 50.15 Kb.

Достарыңызбен бөлісу: