Ангаотензинсвязывающий белок, возможно, появляется в крови при патологии и идентичен митохондриальной олигопептидазе М; белок, связывающий адреномедуллин, является фактором Н комплемента; кортиколиберинсвязьшающий белок образует собственное семейство; соматотропин и пролактинсвязывающие белки — протеолитически отщеплённые или модифицированные альтернативным сплайсингом внеклеточные домены соответствующих Рц; белки, связывающие цитокиньї ИЛ-2, ИЛ-6, цилиарный нейротрофический фактор, являются растворимыми СЕ соответствующих Рц, а остеопротегерин — ложным Рц или Рц-манком; утероглобин, простатеин относятся к семейству утероглобинов, или секретоглобинов; фоллистатин и родственные белки составляют собственное семейство.

Большинство транспортных белков, находящихся в крови, синтезируется в печени. Вместе с тем, те же белки могут продуцироваться локально (в частности, в тканях-мишенях соответствующих лигандов).

Функции транспортных белков разнообразны и включают эффекты, как связанные, так и не связанные с их лигандами.

В многочисленных экспериментах с манипулированием уровнем транспортных белков показано, что эти белки способны снижать скорость метаболического клиренса своих лигандов и ингибировать их биологическое действие. Ясно, что данный тормозный эффект должен проявлять себя только в переходных условиях, т.е. при изменениях продукции/деградации сигнальных соединений или самих транспортных белков. В стационарных же условиях системы рецепции и метаболизма сигнальных соединений адаптированы к имеющемуся уровню свободного лиганда. Можно полагать, что переходные условия чаще возникают при резком повышении содержания сигнальных соединений (например, при стрессорной реакции, родах, предовуляторном выбросе эстрогенов). При этом соответствующие транспортные белки становятся фактором амплификации гормонального сигнала в силу ограниченной ёмкости транспортных белков.

Специфика функционирования транспортного белка

Транспортные белки (например, тироксинсвязывающий глобулин, транскальциферин, кортиколиберинсвязывающий белок) могут экспрессироваться на уровне, значительно превышающем продукцию соответствующего гормонального лиганда, в результате чего создается значительный «резерв» сигнального соединения (в форме комплексов с транспортным белком), который может быть использован при недостаточном поступлении сигнального соединения. В данной ситуации транспортный белок выполняет буфер-но-резервирующую функцию.

Транспортные белки способны выполнять функцию направленного транспорта сигнальных соединений посредством по меньшей мере двух механизмов:

а) высвобождения лиганда в тканях с усиленной деградацией транспортного белка, происходящей преимущественно благодаря протеолизу, или в условиях изменений конформапии транспортного белка, ведущих к снижению его сродства к лиганду (фосфорилирование, взаимодействие с компонентами внеклеточного матрикса или клеточной поверхностью); примером действия такого механизма может служить аутостимуляция роста опухолей за счёт локального высвобождения ИФР при разрушении их связывающих белков; б) связывания транспортных белков соответствующими Рц на поверхности клеток-мишеней; в результате локальная концентрация сигнального соединения может возрастать; данный механизм, кроме того, может обеспечивать путь поступления сигнальных соединений внутрь клетки в результате интернализации тройного комплекса «лиганд/транспортный белок/Рц транспортного белка» (например, поступление ИФР в ядро пролиферирующих клеток).

Транспортные белки могут выполнять собственные сигнальные функции, а транспортируемые ими лиганды могут играть роль аллостерических регуляторов. Например, сексстероидсвязывающий глобулин, транскортин, тироксинсвязывающий глобулин способны влиять на обменные процессы через собственные Рц, а соответствующие гормональные лиганды могут модулировать эти эффекты (так, сексстероидсвязывающий глобулин, действуя на передний гипоталамус, стимулирует женское половое поведение, а комплекс белка с 5ос-дигидротестостероном — нет).

В ряде случаев транспортные белки способны взаимодействовать с другими внеклеточными белками и оказывать влияние на их активность. Так, значительная часть транстиретина крови находится в комплексе с другим транспортным белком — ретинолсвязывающим белком, что обеспечивает предотвращение клубочковой фильтрации и экскрецию последнего.

В качестве иллюстрации структуры и функций транспортных белков далее рассмотрено семейство белков, связывающих инсулиноподобные факторы роста (ИФР), и родственных им белков.

Надсемейство белков, связывающих инсулиноподобные факторы роста (ИФРСБ, IGFBPs), включает 6 ИФРСБ (ИФРСБ- 1-ИФРСБ-6), обладающих высоким сродством (Kd

0,1 нМ) к инсулиноподобным факторам роста (ИФР-І и ИФР-П), и 9 белков, родственных ИФРСБ (ИФРСБ-рБ1-ИФРСБ-рБ9, IGFBP-rPl-IGFBP-rP9), обладающих низким сродством (Kd >10 нМ) к ИФР. Для белков надсемейства характерно высокое содержание консервативных остатков цистеина, которые в ИФРСБ локализованы в N- и С-концевых доменах, разделенных вариабельной областью. В ИФРСБ-рБ N-концевой домен сходен с таковым в ИФРСБ, а другие области молекулы имеют существенные отличия. Предполагается, что остатки цистеина N- и С-концевых доменов ИФРСБ за счёт образования внутридоменных дисульфидных связей формируют строго упорядоченную глобулярную структуру белка. Средний домен большинства ИФРСБ гликозилирован (возможная функция — придание устойчивости к протеолизу), может быть фосфорилирован по остаткам серина (возможные функции — модуляция взаимодействия с кислотолабильной СЕ ИФРСБ и клеточной поверхностью) и служит шарниром между N- и С-концевыми доменами. С-концевой домен (вместе с N-концевым доменом) участвует в формировании кармана для связывания ИФР, а также обеспечивает взаимодействие ИФРСБ с другими молекулами. Такими молекулами могут быть кислотолабильная СЕ ИФРСБ (для ИФРСБ-3 и ИФРСБ-5); интегрины, обеспечивающие связь с внеклеточным матриксом (для ИФРСБ-1 и ИФРСБ-2); протеогликаны клеточной поверхности и внеклеточного матрикса (для ИФРСБ-3, 5 и 6); белки, обеспечивающие транслокацию в ядро активно пролиферирующих клеток (для ИФРСБ-3 и ИФРСБ-5).

Активность ИФРСБ может регулироваться их протеолизом, фосфорилированием, взаимодействием с поверхностью клеток или внеклеточным матриксом. Так, связывание ИФР с ИФРСБ-4 повышает доступность ИФРСБ-4 для протеазы. Фосфорилирование ИФРСБ при их биосинтезе в некоторых тканях также может влиять на их активность: сродство фосфорилированного ИФРСБ-1 к ИФР в 6 раз выше, чем сродство нефосфорилированного белка. Связывание некоторых ИФРСБ (конкретно, ИФРСБ-3 и ИФРСБ-5) с клеточной поверхностью или с внеклеточным матриксом многократно снижает их сродство к ИФР.

Экспрессия ИФРСБ осуществляется многими тканями и находится под контролем множества гормональных и паракринных факторов, набор которых для конкретной ткани может быть индивидуальным.

В крови преобладающая часть ИФР (-75%) находится в виде крупных (-150-200 кДа) комплексов, включающих ИФРСБ-3 и кислото-лабильную СЕ ИФРСБ. Такой комплекс не способен проходить через эндотелиальный барьер, что обеспечивает создание резервуара ИФР с длительным периодом полужизни (15—20 ч). Приблизительно 20-25% ИФР находится в виде менее крупных (-40-50 кДа) комплексов с другими ИФРСБ, и такие комплексы способны проходить через эндотелий сосудов и формируют пул биологически доступного для тканей ИФР (период полужизни -30 мин). Свободный ИФР составляет менее 1% от его общего содержания в крови (период полужизни -10 мин). Соответственно, нокаут гена als кислотолабиль-ной СЕ ИФРСБ у мыши приводит к снижению уровня ИФР в крови на 80%. Комплексы ИФР с различными ИФРСБ обнаруживаются во многих других биологических жидкостях, причём соотношение разных ИФРСБ в данной жидкости может существенно отличаться от наблюдаемого в крови. Например, в амниотической жидкости преобладает ИФРСБ-1, в цереброспинальной жидкости — ИФРСБ-2 и ИФРСБ-6, в матриксе кости — ИФРСБ-5.

  • Транспорт сигнальных соединений

Транспортные белки и их лиганды К известным транспортным белкам относятся белки, связывающие стероиды (1), тиреоидные гормоны и ретиноиды […]

  • Производные триптофана

    Белково-пептидные сигнальные соединения Ацетилхолин синтезируется в синапсах из холина и ацетил-КоА под действием холин-О-ацетилтрансферазы. В отличие от низкомолекулярных […]

  • Тиреоидные гормоны

    Йодирование тироглобулина происходит в комплексе Гольджи у апикальной поверхности клеток под действием тиропероксидазы — гемсодержащего белка, катализирующего 1) […]

  • Производные аминокислот

    Фосфолипазы А2 — большое семейство (известно около 20 членов) белков с различающейся субстратной предпочтительностью, локализацией (выделяют секретируемые, зависимые […]

  • Биосинтез фосфолипидов

    Биосинтез фосфолипидов группы РАР, обладающих сигнальными свойствами, может идти двумя путями. При биосинтезе de novo (преобладающем в почках […]

    Материалы: http://www.webdiabet.ru/funktsii-transportnyh-belkov/

  • Читайте далее:→


        Транспортные белки Эти белки осуществляют транспорт кислорода в крови. К ним относятся, например, гемоглобин крови. миоглобин мышц. [c.26]

        Белки могут выполнять множество функций. Некоторые из них — ферменты - катализируют реакции. как уже было описано. Другие служат гормонами — специальными веществами. выделяемыми некоторыми органами и разносимыми кровью к другим органам. где они вызывают биохимическую активность (например, ряд гормонов переключает деятельность женского организма на подготовку к беременности). Третьи - транспортные белки — служат переносчиками жизненно важных веществ в организме из одного места в другое. Гемоглобин - одна из таких молекул он разносит кислород от легких к тканям. Белки также служат структурным материалом тела. Волосы, мышцы, кожа, хрящи и ногти построены из белков (см. также табл. ГУ.б в главе о пище). [c.452]

        Помимо ферментов, методом А, х. можно выделять также токсины. рецепторы, ингибиторы, транспортные белки и др. биологически активные в-ва. Высокой избирательностью отличается т.наз. иммуносорбция. при к-рой в кач-ве лиганда используют антитела, обладающие специфичностью к выделяемым белкам особенно эффективны моноклональные антитела. [c.221]


        Втор 1Я важная функция белков — транспорт веществ. У одноклеточных это в основном транспорт через мембрану. Внутрь клетки должны поступать многочисленные вещества, обеспечивающие ее строительным материалом и энергией. В то же время фосфолипидная мембрана непроницаема для таки.х важнейших компонентов. как аминокислоты, сахара, ионы щелочных металлов. Их проникновение внутрь клетки из окружающей среды происходит при участии специальных транспортных белков, вмонтированных в мембрану. Наприме 5, у многих бактерий имеется специальный белок, обеспечивающий перенос через наружную мембрану молочного сахара — лактозы (6). Последняя представляет собой дисахарид, образованный молекулами глюкозы и ее изомера галактозы  [c.35]

        Структурную основу мембран составляют липиды, а функциональную роль выполняют белки, которые являются ферментами, транспортными белками, рецепторами, переносчиками, образующими поры, каналы и насосы. Существуют две основные теории строения мембран. [c.107]

        Известно, что связывание стероидов с транспортными белками крови играет важную роль в механизме их специфической активности. [c.114]

        До настоящего времени структура и механизм функционирования транспортных белков изучены недостаточно, что в значительной степени связано с трудностью их выделения в солюбилизированной форме. По-видимому, наиболее распространенным путем трансмембранного переноса веществ по механизму облегченной диффузии является транспорт с помощью каналообразующих веществ. [c.310]

        Перечисленными функциями роль белков в живой природе не исчерпывается. Некоторые из них будут изложены ниже в этом параграфе, другие будут рассмотрены в различных разделах курса. Однако уже из приведенных примеров видно, что функциональные белки обладают уникальной способностью с высокой степенью избирательности взаимодействовать с вполне определенными партнерами или, как принято говорить в биохимии, узнавать этих партнеров. Так, ферменты узнают совершенно определенные вещества — субстраты, превращение которых они катализируют рецепторы узнают определенный гормон или нейромедиатор, транспортные белки — те компоненты, перенос которых через клеточную мембрану они должны обеспечить, и т.п. [c.38]


        Клеточная мембрана — неотъемлемый элемент любой клетки. Ее роль в первую очередь состоит в том, чтобы отгородить содержимое клетки от окружающей среды. сосредоточить в небольшом объеме простран ,ства все необходимые информационные и функциональные структуры. а у клеток эукариот, кроме того, разделить внутреннюю часть клетки на различные функционально автономные отсеки-ядро, митохондрии и ряд других. Во внешней плазматической мембране клетки функционируют транспортные белки, рецепторы и связанные с ними белковые системы преобразования полученных сигналов. Но структурную основу мембран составляют липиды. [c.55]

        Белки — переносчики всех типов, напоминают связанные с мембранами ферменты. а процесс облегченной диффузии — ферментативную реакцию по ряду свойств 1) транспортные белки обладают высокой специфичностью и имеют участки (сайты) связывания для транспортируемой молекулы (по аналогии — субстрата) 2) когда все участки связывания заняты (т. е. белок насыщен), скорость транспорта достигает максимального значения. обозначаемого (рис. 22.7) 3) белок-переносчик имеет характерную для него константу связывания Ky. равную концентрации транспортируемого вещества, при которой скорость транспорта составляет половину ее максимальной величины (аналогично для системы фермент —субстрат), транспортные белки чувствительны к изменению значения pH среды 4) они ингибируются конкурентными или неконкурентными ингибиторами. Однако в отличие от ферментной реакции молекула транспортируемого вещества не претерпевает ковалентного превращения при взаимодействии с транспортным белком (рис. 22.7), [c.310]

        Большую группу составляют так называемые транспортные белки, т. е. белки, участвующие в переносе различных вешеств, ионов и т. п. К ним обычно относят цитохром с, участвующий в транспорте электронов. гемоглобин, гемоцианин и миоглобин, переносящие кислород, а также сывороточный альбумин (транспорт жирных кислот в крови), -липопрокин (транспорт липидов ), церулоплаз-мин (транспорт меди в крови), липид-обменивающие белки мембран. В последнее время эта группа пополнилась мембранными белками. выполняющими функции нонных каналов,— здесь необходимо упомянуть белковые компоненты полосы В-3, ответственные за транспорт анионов через эритроцитарную мембрану, белки Na -, Са - и К -каналов возбудимых мембран. К транспортным пептидам резонно отнести канал-образующие соединения типа аламетицина и грамицидинов А, В и С, а также пептидные антибиотики — ионофоры ряда валиномицина, энниатина и др. [c.22]

        Критериями различия транспорта без участия и с участием транспортных белков являются  [c.48]

        Для транспорта аминокислот существует множество транспортных белков (пермеаз). В упрощенном виде можно говорить о том, что имеется четыре системы транспорта  [c.64]

        По своему существу аффинная хроматография — это особый тип адсорбционной хроматографии. В отличие от того, что было описано в гл. 6, адсорбция здесь осуществляется за счет биоспецифп-ческого взаимодействия между молекулами. закрепленными на матрице, т. е. связанными в неподвижной фазе. и комплементарными к ним молекулами, подлежащими очистке или фракционированию, поступающими, а затем элюируемыми с подвижной фазой. Биоспеци-фическое взаимодействие отличается исключительной избирательностью, а зачастую и очень высокой степенью сродства между партнерами. Оно лежит в основе множества строго детерминированных процессов. протекающих в организме. В качестве примеров можно назвать взаимодействия между ферментами и их субстратами, кофакторами или ингибиторами, между гормонами и их рецепторами, между антигенами и специфическими для них антителами, между нуклеиновыми кислотами и специфическими белками. связывающимися с ними в процессе осуществления своих функций (полимераза.мп, нуклеазами, гистонами, регуляторными белками ), а также между самими нуклеиновыми кислотами-матрицами и продуктами их транскрипции. Наконец, многие малые молекулы (витамины, жирные кнслоты и др.) специфически связываются со специальными транспортными белками. [c.339]

        Допольно пгмрокпмп (10 —10 М). СпязЬ гормонов с рецепторами заметно прочнее (10" —10 М). 11аконец, для белков, ведущих в крови и через мсыбрань( перенос витаминов. гормонов и других низ-комолекулярных соединений (транспортных белков), сродство может быть очень сильным и К], снижается иной раз до 10" —Ю" М. [c.401]

        Таким образом. из этого далеко не полного перечня основных функций белков видно, что указанным биополимерам принадлежит исключительная и разносторонняя роль в живом организме. Если попытаться вьщелить главное, решающее свойство, которое обеспечивает многогранность биологических функций белков. то следовало бы назвать способность белков строго избирательно, специфически соединяться с широким кругом разнообразных веществ. В частности, эта высокая специфичность белков (сродство) обеспечивает взаимодействие ферментов с субстратами, антител с антигенами, транспортных белков крови с переносимыми молекулами других веществ и т.д. Это взаимодействие основано на принципе биоспе-цифического узнавания, завершающегося связыванием фермента с соответствующей молекулой субстрата. что содействует протеканию химической реакции. Высокой специфичностью действия наделены также белки. которые участвуют в таких процессах. как дифференцировка и деление клеток, развитие живых организмов, определяя их биологическую индивидуальность. [c.22]

        Известны два типа мембранных транспортных белков белки -переносчики, называемые транслоказами или пермеазами, и белки каналообразующие. Транспортные белки связывают специфические вещества и переносят их через бислой по градиенту их концентрации или электрохимическому потенциалу, и, следовательно, для осуществления этого процесса. как и при простой диффузии. не требуется затраты энергии АТФ. [c.309]

        Биологические мембраны представляют собой динамическую структуру. компоненты которой подвержены быстрому метаболизму. Благодаря этому липвдное окружение мембранных белков обладает способностью в соответствии с изменением условий функционирования изменять свои физикохимические свойства упаковку, микровязкость, латеральную подвижность компонентов в бислое и т.д. Подавляющее больщинство мембранных белков функционирует в составе олигомерных ансамблей, например в дыхательной цепи митохондрий. Транспортные белки также организуют ассоциаты в бислое димеры (Са -АТФаза), тетрамеры (Ка /К -АТФаза) или даже более высокоорганизованные надмолекулярные комплексы. [c.316]

        Примерами сложных белков могут служить транспортные белки миоглобин и гемоглобин, в которых белковая часть — глобин — соединена с простетической группой — г е м о м. По типу простетической группы их относят к гемопротеинам. Фосфопротеины содержат остаток фосфорной кислоты, металлопротеины — ионы металла. [c.376]

        Аналогичное рассуждение можно провести для транспорта веществ через клеточную мембрану с помощью специальных транспортных белков. Если, например, белок осуществляет транспорт лактозы, то он должен обладать способностью образовывать специфический комплекс с находящимися вне клетки молекулами лактозы. Но для этого фрагмент белковой молекулы. узнающий лактозу, должен находиться на наружной по отношению к мембране поверхности транспортного белка, в данном случае Д-галактозидпермеазы. Поэтому само по себе узнавание не может привести к попаданию лактозы внутрь клетки. Необходимо, чтобы образование комплекса вызвало такое изменение пространственной структуры. при котором область узнавания вместе со связанным сахаром переместилась внутрь клетки. Диссоциация комплекса в этом случае привела бы к попаданию лактозы внутрь клетки. а лишенная лактозы /З-галактозидпермёаза должна была бы вернуться в исходное конформационное состояние с центром узнавания, экспонированным наружу. [c.117]

        Ряд белков выполняет функции переноса веществ из одного компартмен-та клетки в другой или между органами целого организма. Например, гемоглобин переносит кислород от легких к тканям и углекислый газ из тканей в легкие. В крови локализованы специальные транспортные белки — альбумины, переносящие различные эндогенные и экзогенные вещества. Имеются также специальные белки — пермеазы, переносящие различные вещества через биологические мембраны. [c.45]

        Каналообразующие белки (или белки-каналы) формируют трансмембранные гидрофильные каналы, через которые молекулы растворенных веществ соответствующих размеров и заряда могут проходить путем облегченной диффузии. В отличие от транспорта, осуществляемого транслоказами, перенос с помощью каналов не обладает высокой специфичностью, но может осуществляться с гораздо большей скоростью. не достигающей насыщения в широком диапазоне концентрации транспортируемого вещества (рис. 22.6). Некоторые каналы постоянно открыты, тогда как другие ожрьшаются лишь в ответ на связывание транспортируемого вещества. Это приводит к изменению конформации транспортного белка, в результате чего в мембране открывается гидрофильный канал и вещество освобождается с другой стороны мембраны (см. рис. 22.6). [c.309]

        Котранспортные системы — это транспортные белки, переносящие совместно два различных вещества по типу симпорта или антипорта, т. е. переносчик имеет центры связывания для обоих веществ. [c.313]

        Например, для того чтобы снять авидин с биоцитин — сефарозы, использовали 6 М гуанидинхлорид в солянокислом растворе (pH 1,5) [10]. В табл. 11.1 приведены и другие примеры выделения связывающих и транспортных белков с использованием аффинных лигандов. [c.124]

        Додециламип является полезным аффинным лигандом для выделения липидов [12]. При выделении гормонов соответствующие антитела, транспортные белки или лектины служат аффинными сорбентами (см. табл. 11.1). Примером является аффинная хроматография лютеинизирующего гормона овцы на сефарозе с ковалентно связанной иммуноглобулиновой фракцией антител к лютеинизирующему гормону [23]. [c.133]

    Общая органическая химия Т.10 (1986) -- [ c.221 ]

    Основы биохимии Т 1,2,3 (1985) -- [ c.139 ]

    Биология Том3 Изд3 (2004) -- [ c.0 ]

    Материалы: http://chem21.info/info/150412/