Регуляция биосинтеза белка
Ингибиторы биосинтеза белка
Посттрансляционная модификация белков
Многие синтезированные белки в последующем подвергаются посттрансляционной модификации. Существует несколько её вариантов. Наиболее часто встречается:
- частичный протеолиз – отщепление «ненужных» участков
(профермент→фермент; прогормон→гормон);
- модификация отдельных аминокислот:
- окисление (пролин→гидроксипролин в коллагене);
- фосфолирирование (присоединение фосфата);
- гликозилирование (присоединение углевода);
- карбоксилирование (присоединение группы СООН в некоторых факторах свёртывания крови);
- присоединение простетической группы;
- замыкание дисульфидных мостиков;
- изменение олигомерности белка (объединение нескольких мономеров)
В посттрансляционной модификации белков играют важную роль белки - шапероны (они «следят» за правильностью модификации).
В клинической практике применяют в качестве антибактериальных препаратов ингибиторы синтеза нуклеиновых кислот и белка в микроорганизмах. Они проявляют эффект на различных стадиях:
- на стадии репликации
Антимицин Д – встраивается в молекулу ДНК и блокирует синтез новой ДНК,
Новобиацин – ингибирует ДНК-гиразу (топоизомеразу),
- на стадии транскрипции
Рифамицин – блокирует РНК-полимеразу,
- на стадии трансляции
Тетрациклин, левомицетин – связывают либо малую, либо большую субъединицу рибосомы и тем самым блокируют синтез белка,
Пенициллин – блокирует синтез белков, входящих в оболочку микроорганизмов.
Наиболее подробно выяснена регуляция синтеза белка на микроорганизмах. Общепринятой является схема авторегуляции Моно и Жакоба. Согласно этой схеме, в молекуле ДНК выделяют ген-регулятор, который отвечает за синтез особой РНК и в последующем за синтез особого белка репрессора. На удалении от этого участка находятся ген-оператор и струрктурные гены. Структурные гены (цистроны) служат матрицей для синтеза иРНК, а в последующем – белков. Белки в процессе обмена образуют метаболиты. Метаболиты связываются с репрессором. Репрессор регулирует активность гена – оператора, который, в свою очередь, влияет на структурные гены.
Угнетение биосинтеза белков осуществляется по принципу обратной связи. Высокая концентрация белка и метаболитов приводит к тому, что метаболиты связываются с регрессором и активируют его. Активный репрессор подавляет ген - оператор, а тот - структурные гены, в силу чего синтез белка прекращается.
