Молекулалық биология дәрістер жиынтығы Кіріспе
Полипептидтік тізбекті құрастыратын конвейер
жүктеу/скачать 0,87 Mb.
|
molekulalyk biologiya alpamysova gulzhayna
- Бұл бет үшін навигация:
- Белок синтезінің немесе РНҚ-ның ингибаторлары
| Полипептидтік тізбекті құрастыратын конвейер
Белоктардың синтезі біршама жинаушы конвейерді көзге елестетеді, онда рибосома үнемі и РНҚ-ға сәйкес жылжи отырып белоктардың молекулаларын құрастыруға, шын құрылыс тетіктерін – аминоацил тРНҚ молекулаларын жеткізеді. Рибосома өз алдына кішкене фабрика тәрізді, онда тығыз жиналған белоктар және тРНҚ бірнеше белсенді орта ұйымдастырады. Ол орталарда көптеген катализдік қызметтер атқарылады. Қосымша факторлардың әртүрлі топтары рибосоманың жұмысына белок синтезінің әрбір үш кезеңі: инициация, элонгация және терминацияға қатысады. Белок биосинтезі энергиямен GТР – ның гидролизі арқылы қамтамасыз етіледі. Инициация (фр. «initiativi», лат. «initiare» - бастау). Бұл кезеңде белоктың алғашқы екі амин қышқылдарының пептидтік байланысы түзілмей тұрғандығы жұмыстар жүреді. Инициация үшін рибосоманың иРНҚ-мен бірінші аминоацил-тРНҚ-мен бірге бастаушы (инициациялық) комплекс құруы қажет. Бұл белок синтезіндегі баяу саты. Элонгация (лат. «et longus» - ұзын, ұзарту мағынасында). Бұл кезеңде барлық реакциялар – бірінші пептидтік байланыстың пайда болуынан бастап, ақырғы амин қышқылының белок молекуласына қосылуына дейін өтеді. Бұл белок синтезінің ең жылдам сатысы, мұнда рибосома РНҚ-ның бірінші кодонынан бастап ақырғы кодонына дейін жүріп өтеді. Терминация (лат. «terminalis, terminus» - шегі, соңы). Синтезделген полипептидтік тізбектің босауы; рибосоманың иРНҚ-дан бөлінуіне қажет дәйекті сатылардан тұратын кезең. Амин қашқылын полипептидтік тізбекке қосуға қажетті уақыттан салыстырғанда диссоциация баяу жүреді. Тек элонгацияның жылдамдығымен ғана салыстырып инициация және терминация баяу өтеді деп есептеуге болады. Белок синтезі - өте жылдам процесс (алайда жылдамдық температураға көбірек тәуелді). Бактерияларда 370 С элонгация жылдамдығы құбылмалы: өсіп келе жатқан тізбекке 1 с ішінде 12-ден 17-ге дейін амин қышқылы қосылады. Элонгацияның нақты жылдамдығының мөлшері клетканың өсуіне байланысты. Көлемі 300 амин қышқылынан тұратын орташа белоктың синтезделуіне 20 с уақыт қажет. Белок синтезіне бір мезгілде бактериялық рибосоманың мөлшермен 80% қатысады. Эукариоттық клеткаларда белок синтезінің жылдамдығы төменірек. Мысалы, ретикулоциттерде 370 С элонгация жылдамдығы 1 с 2 амин қышқылын құрайды. Белок синтезінің сатыларын зерттеу тәжірибелері in vitro жүйесінде (клеткадан тыс) өткізілген, оған рибосома, аминоацил-тРНҚ қосымша факторлар және энергия көзі қосылған. Бұл жүйелерде in vivo мен салыстырғанда белок синтезінің жылдамдығы бір қатар төмен болуы мүмкін. ДНҚ-дағы ақпаратты РНҚ түрінде РНҚ-полимераза «жазып алады». ДНҚ молекуласындағы нуклеотидтердің бір ізділігінің РНҚ-көшірмесінің синтезделуіне РНҚ-полимераза деп аталатын ферментпен катализденеді. ДНҚ-ның транскрипциясы деп аталатын бұл процесс ДНҚ-дағы ақпараттың белокқа берілуінде маңызды роль атқарады. РНҚ-полимераза прокариоттарда жақсы зерттелген, олардың РНҚ-ның бүкіл синтезі осы типтегі бір ғана ферменттің қатысуымен өтеді. Транскрипция ДНҚ-ның нуклеотидтерінің бір ізділігінің, РНҚ-ның синтезі басталатын промотор деп аталатын ерекше бөлігіне РНҚ-полимераза жалғасқаннан кейін басталады. Промоторға жалғасқан РНҚ-полимераза ДНҚ-ның шиыршығының бір орамын тарқатады да, бір тізбекті ДНҚ-ның қысқа учаскесін ашады. Ол ДНҚ-ның негіздерінің қосылатын рибонуклеотидтермен комплементарлық жұптасуына матрица ретінде қызмет атқарады. Бұдан соң РНҚ-полимераза алғашқы түсетін екі мономерді өзара қосады, яғни екі рибонуклеозидүшфосфаты, сөйтіп РНҚ-тізбегінің бастамасын салады. Матрицалық ДНҚ-ның тізбегінің бойымен жылжи отырып, РНҚ-полимераза біртіндеп РНҚ-ның комплементарлы тізбегін 5’ → 3’ бағытында, оған бір нуклеотидпен қоса отырып, өсіре береді. Фермент нуклеотидтерді РНҚ-ның өсіп келе жатқан тізбегіне, ДНҚ тізбегіндегі тағы да бір стоп-сигнал немесе транскрипцияның терминация сигналы (лат. «signum» - белгі) деп аталатын ерекше нуклеотидтер бір ізділігіне тап болғанша қоса береді. Осы нүктеге жеткеннен соң РНҚ-полимераза матрицалық ДНҚ-данда жаңадан синтезделген РНҚ тізбегінен де ажырайды. Матрицалық тізбектің бойымен фермент жылжығанда оның қысқа учаскесінде РНҚ-ДНҚ қос шиыршығы пайда болады. Бірақ ол ДНҚ-ДНҚ шиыршығы тәрізді тұрақты емес. Сондықтан РНҚ-ны ығыстыра отырып соңғысы жылдам қалпына келеді. Осының салдарынан РНҚ-ның біткен әр тізбегі РНҚ молекуласының бос бір тізбекті түрінде ДНҚ – матрицадан бөлініп шығады. Негізінде ДНҚ-ның кез келген учаскесі екі әртүрлі иРНҚ түзуі арқылы қос шиыршықты ДНҚ-ның әрбіріне – бірден транскрипциялануы ммүкін. Шын мәнінде ДНҚ-ның қос тізбегінің біреуі ғана транскрипцияланады, бірақ көршілес гендер үшін бұл әрдайым бірдей болмайды. Транскрипцияның қажетті бағытта жүруін нұсқайтын «көрсеткіш» ДНҚ-дағы промоторлық нуклеотидтік бір ізділік (страт-сигнал) қызмет атқарады. РНҚ-полимераза белгілі бір бағытта тиісті генетикалық учаскеден өтуіне промотордың бағдары көмектеседі. ДНҚ-ның қос тізбегінің қайсысының транскрипцияланатыны да осымен өздігінен анықталады. РНҚ-полимераза үшін промотор ролін атқаратын ДНҚ-ның нуклеотидтерінің бір ізділіктері ішек таяқшасында өте жақсы суреттелген. Олардың жалпы қасиетін зерттеу кезінде ДНҚ молекуласында полимеразаның 6 нуклеотидтен тұратын екі нуклеотидтік бір ізділікті танитыны анықталды, ал бір бірінен мөлшермен 25 нуклеотидтерден кейін орналасқандарын фермент тани алмайды. Эукариоттарда РНҚ синтезін үш түрлі РНҚ-полимеразалар іске асырады. Эукариоттардағы РНҚ-полимеразалардың тек қана біреуі ғана, атап айтқанда, РНҚ-полимераза ІІ, белокқа трансляцияланатын гендерді транскрипциялайды. Қалған екі полимеразалар РНҚ-ның әртүрлі типтерінің ұйымдасуын катализдейді. Олар белок-синтездеуші аппараттың бөлшегін құрайды: РНҚ-полимераза І жоғарғы молекуланың РНҚ-ны синтездейді, ал РНҚ-полимераза ІІІ - әртүрлі төменгі молекулалы тұрақты РНҚ-ларды, оның ішінде тРНҚ және рибосомалық 5S РНҚ-да бар. Эукариоттардың РНҚ-полимеразаларды өте улы зат – α – аманитинге (улы саңырауқұлақтан алынатын) әртүрлі сезімталдық танытады. Мысалы, РНҚ-полимераза І-дің бұл токсинге әсері жоқ, РНҚ-полимераза ІІ оған өте сезімтал, ал РНҚ-полимераза ІІІ – орташа көрсеткіш танытады. Барлық үш ферментте де, бактериялардағы ұқсас ферменттер тәрізді, мөлшермен 500 000-ға тең молекулалық массасы болады. Бұл ферменттердің үшеуі де ДНҚ-ның бір ізділігіндегі әртүрлі сигналдық учаскелерді, оның ішінде РНҚ-ның синтезін инициациялайтын, таниды. Белок синтезі - өте күрделі процесс. Белок синтезінің негізінде жатқан молекулалық процестер өте күрделі. Олардың көпшілігі жазылып суреттелгенмен толық мазмұнын, айталық транскрипция, репарация және ДНҚ-ның репликациясы тәрізді түсіндіру әзір мүмкін емес. Мысалы, белок синтезінде РНҚ молекулаларының кез келген бір класы емес (иРНҚ, тРНҚ және рРНҚ) қатысады, бірақ неге бұлай болатыны айқын түсінікті емес. Сондықтан белок синтезінің егжей-тегжей негізінен, әліде белгілі бір теорияда жылпыланбаған жалаң факты ретінде қабылдауымыз керек. Белок синтезінің механизмін, шын түсінгенде, тіршіліктің пайда болуымен байланысты бұдан ертеректегі уақиғаларға да көз жүгірткен болар едік. Шешуші рольді мұнда РНҚ-ның химиялық құрылымы мен полипептидтер синтезінің арақатынасы жөнідегі мәселе атқарады. Неге полипептидтердегі амин қышқылдарының орналасу тәртібін бір кезде РНҚ-ның тізбегіндегі нуклеотидтердің бір ізділігі анықтауы керек? Бізге белгілі болғандай, РНҚ-ның амин қышқылдарымен әдеттен тыс арақатынастары болу үшін оның ерекше химиялық қасиеттері жоқ, яғни ол пептидтік байланысты ұйымдастырмақ түгіл, қай амин қышқылы бір бірімен байланысу керектігін анықтай алмауы тиіс. Әзірше біз бұл туралы еш нәрсе білмейміз, оған дейін бізге тек қана белок синтезінің егжей-тегжейінің және мәліметтерін жинай келе, кезінде тіршіліктің шығу құпиясына көз жеткіземіз деген ұғымға сенуге тура келеді. Белок синтезінің процесінде басты агент (уәкіл) ролін тРНҚ молекулалары атқарады. Оларға полимеразацияланбай тұрып, яғни полипептидтерге бірікпей тұрып, амин қышқылдары жалғасады. тРНҚ-ның молекуласына карбоксилдік ұшымен қосыла отырып, амин қышқылдары белсенді түрде энергияға бай түрге айналады, ол өз бетімен пептидтік байланыс түзе алады, сөйтіп полипептидтерді синтездеуге мүмкіндік туады. Бұл белсенділік процесі – белок синтезіне қажетті кезең, себебі бос амин қышқылдары полипептидтік тізбекке тікелей жалғаса алмайды. Өсіп келе жатқан полипептидтік тізбекке дәл сол амин қышқылы қосылуы керектігі амин қышқылына байланысты емес, оны тіркеп алған тРНҚ молекуласына тәуелді. Мұны бір ерекше әсем тәжірибенің көмегімен анықтауға ммүкін болды, онда ерекше тРНҚ-ға жалғанған амин қышқылын химиялық әдіспен басқа амин қышқылына (цистеинді аланинге) айналдырған. Кейін мұндай будан молекулалар клеткасыз жүйеде жұмыс істегенде, дұрыс емес амин қышқылы белок тізбегіне сол тРНҚ «қызмет» жасағанда үнемі қосылып отырған. Кодты табысты шешу үшін қалыпты жағдайда белсендірілген амин қышқылы мен оған сәйкес тРНҚ молекуласының әрекеттесу механизмінің дәлдігіне байланысты. иРНҚ-ны сәтті шешу үшін кодондағы негіздермен тРНҚ молекуласындағы антикодондар дәл жұптасуы қажет. Әрбір амин қышқылы сәйкес тРНҚ молекуласына арнаулы ферменттердің көмегімен жалғасады. тРНҚ молекуласы «өзінің» амин қышқылын қалай таниды? Аминоацил-тРНҚ-синтетаза деп аталатын ферментер бар екен. Олар амин қышқылдарын сәйкес тРНҚ молекулаларына әкеліп тіркейді. Әрбір амин қышқылының өзінің ерекше синтетазасы: біреуі глицинді тРНҚGly-ге, екіншісі аланинді тРНҚАІа-ға т.с.с. тРНҚ молекулалары нуклеин қышқылының нуклеотидтер бір ізділігінде сақталған ақпаратты белок тіліне аударатын ақырғы «адаптор» (аудармашы) ролін атқарады. Кодты шешу барысында ерекше адапторлардың жиынтығы – аминоацил-тРНҚ – синтетаза молекулаларының да ролі өте маңызды. Сөйтіп, генетикалық код өзара байланысқан екі адапторлар жиынтығының көмегімен шешіледі. Олардың әрқайсысы бір молекуланы екіншісіне асқан дәлдікпен жанастырады; осы адапторлар жиынтығының біріккен әрекетінің нәтижесінде әрбір амин қышқылы иРНҚ молекуласындағы үш нуклеотидтен құралған үйлесіммен, яғни өзінің кодонымен табысады. Амин қышқылдарыөсіп келе жатқан полипептидтік тізбектің карбоксилдік ұшына жалғасады. Белок синтезіндегі негізгі реакция - өсіп келе жатқан полипептидтік тізбектің ұшындағы карбоксилдік топпен амин қышқылының бос амин тобының арасында пептидтік байланыс түзетін реакция. Белок тізбегі синтезделеді, демек, ол аминдық ұшынан карбоксилдік ұшына қарай біртіндеп қосыла береді. Осы процестің барысында полипептидтік тізбектің өсіп келе жатқан карбоксилдік ұшы тРНҚ-мен (пептидил-тРНҚ моекуласында) коваленттік байланыста болғандықтан белсенді түрде болады. Синтездің әрбір циклында бұл коваленттік байланыс үзіледі, бірақ осындай байланыспен тізбекке қосылатын келесі амин қышқылымен қалпына келтіріледі. Сөйтіп, белок синтезі процесінде әрбір қосылатын амин қышқылы өзінің қосылуына емес, келесі амин қышқылының қосыулына қажетті белсенділік энергиясын әкеледі. Белок синтезінің реакциялары рибосомада жүреді. Белок синтезінің реакциялары жүру үшін күрделі катализдік ақпарат қажет. Өсіп келе жатқан полипептидтік тізбек иРНҚ молекуласына жақындасуы керек, ол иРНҚ-дағы келесі кодондар тРНҚ-ның молекуласымен қосылуы үшін қажетті. Бұл дегеніміз, полипептидтің өсіп келе жатқан ұшы, әрбір жаңа амин қышқылы қосылған сайын, иРНҚ-ның тізбегінің бойымен дәл үш нуклеотидке жылжиды деген сөз. Белок синтезінің осы және басқа кезеңдері синтездің белок молекуласынан және РНҚ-дан құралған ірі мультиферменттік комплекс рибосомада жүретінніне байланысты. Құрылымы және қызметі жағынан эукариоттар мен прокариоттардың рибосомалары өте ұқсас. Олардың әрқайсысы – үлкен және кіші екі суббірліктен тұрады. Эукариоттық рибосомаларда, массасының жартысына жуығы РНҚ-данг (рРНҚ) тұрады; кіші суббірлігі рибосомалық РНҚ-ның (рРНҚ) бір молекуласы мөлшермен 33 әртүрлі рибосомалық белоктармен, ал үлкені 40-тан аса әртүрлі рибосомалық белоктармен, рРНҚ-ның үш молекуласымен байланысқан. Прокариоттық рибосомалар кішірек, және компоненттерінің (құрамы) саны аз болады. Екі типтегі рибосомаларда да өсіп келе жатқан полипептидтік тізбекті және иРНҚ молекуласын ұстап тұратын өзекшелер бар. Өзекшелердің біріншісінің ұзындығына 30 амин қышқылы, ал екіншісіне РНҚ-ның 35 жуық нуклеотидтері сияды. Рибосома адымдап иРНҚ-ның тізбегімен жылжиды. Рибосомада тРНҚ молекуласын байланыстыратын екі әртүрлі учаске бар. Біреуі тРНҚ молекуласын, өсіп келе жатқан полипептидтік тізбек бойында, сондықтан оны пептидил-тРНҚ байланыстырушы учаскесі немесе Р-учаскесі деп атайды. Екіншісі амин қышқылымен жүктелген, жаңадан келген тРНҚ молекуласын ұстау үшін жұмыс жасайды; осы аминоацил –тРНҚ-ны байланыстырушы учаскесі немесе А-учаскесі деп атайды. Екі учаскеге де тРНҚ молекуласы қатты бекуі, тек оның антикодоны иРНҚ-дағы оған комплементарлы кодонмен жұптасқанда мүмкін болады. А – және Р учаскелері бір біріне өте жақын орналасқан. Сондықтан олармен байланысқан екі тРНҚ молекуласы иРНҚ молекуласында екі көршілес кодондармен жұптасады. Рибосомада полипептидтік тізбектің өсу (элонгация) процесін үш түрлі жеке сатылардан тұратын цикл ретінде қарауға болады. Бірінші сатыда аминоацил-тРНҚ молекуласы рибосоманың бос А – учаскесімен байланысады, ол бос емес Р – учаскесіне жанасқан; байланыс антикодонның нуклеотидтерінің А – учаскесінде орналасқан иРНҚ-ның үш нуклеотидімен жұптасуы арқылы жүреді. Екінші сатыда полипептидтік тізбектің карбоксилдік ұшы Р – учаскесінде тРНҚ-дан бөлініп, А-учаскесіндегі тРНҚ молекуласына қосылған амин қышқылымен пептидтік байланыс пептидилтрансфераза ферментімен катализденеді. Үшінші сатыда жаңа пептидил-тРНҚ рибосоманың Р-учаскесіне көшеді, ол кезде рибосома иРНҚ молекуласының бойымен дәл үш нуклеотидке жылжиды. Бұл кезең энергияны көп қажет етеді; оның қозғаушы күші бір қатар конформациялық өзгерістер, олар рибосомалық молекулалардың бірінде, онымен байланысты GТР молекуласының гидролизімен индукцияланады. Транслокация (орын ауыстыру) процесі – 3 сатыны құрайды, сондықтан 3-ші саты біткесін бос тұрған А-учаскесі кезекте амин қышқылы бар жаңа тРНҚ молекуласын қабылдайды, яғни цикл қайтадан басталады. Бактериялық клеткада полипептидтік тізбектің элонгациясының бір циклы, қалыпты жағдайда 1/20 с, сондықтан көлемі 400 амин қышқылынан тұратын орташа белоктың синтезі мөлшермен 20 с жүреді. Клетканың көп бөлігінде барлық биосинтетикалық процестермен салыстырғанда – белок синтезі ең энергияны көп қажет ететін. Жаңа пептидтік байланыстардың әрқайсысы түзілгенде төрт жоғары энергетикалық фосфаттық байланыстар ыдырайды. Олардың екеуі тРНҚ-ға амин қышқылын жалғауға, ал екеуі-рибосомада өтетін екі циклдегі реакцияларға жұмсалады; циклдың 1 сатысында аминоацил-тРНҚ-ны байланыстыру және 3 сатыда рибосоманың транслокациялануында пайдаланылады. Белок тізбегі рибосомадан үш түрлі терминациялаушы кодондардың біріне жеткенді айырылады. Жоғарыда айтқандай иРНҚ-да үш кодон бар, стоп-кодондар: олар трансляцияны тоқтатады. Босату факторы деп аталатын ерекше белок рибосоманың А-учаскесіне жеткен стоп кодонның (UAA,UAG немесе UGA) кез келгенімен тікелей байланысады. Бұл байланыс көршілес пептидилтрансферазаның белсенділігін өзгертеді. Мұндай белсенділігі өзгерген фермент пептидил-тРНҚ-ға енді амин қышқылының бос амин тобын емес, судың молекуласын тіркейді. Осының салдарынан өсіп келе жатқан полипептидтік тізбектің карбоксилдік ұшы тРНҚ молекуласынан ажырайды. Ал өскелең полипептид рибосоманың үстінде тек қана оның тРНҚ молекуласымен байланысы арқылы ұсталып тұрғандықтан толық белоктық тізбек бос қалады, және рибосомадан бөлініп, цитоплазмаға кіреді. Матрицаның оқылу рамкасы полипептидтік тізбектің инициациялану кезінде құрылады. Теориялық тұрғыдан РНҚ-дағы нуклеотидтер бір ізділіктерінің құпиясы үш түрлі оқылу рамкасының кез келгенінің көмегімен ашылуы тиіс, және де түзілетін полипептидтік тізбектер үш жағдайда да мүлде өзгеше болады. Шындығында оқылу рибосома иРНҚ молекуласымен байланысқан сәтте анықталады, яғни инициаторлық комплекс пайда болғанда. Бұл жинақтың иРНҚ-ның молекуласында құралуы полипептидтік тізбектің синтезделетін жерінде жүреді. Инициация процесі күрделі. Ол бірнеше сатыдан тұрады да, инициация факторлары деп аталатын белоктармен катализденеді; олардың көпшілігінің өзі бірнеше полипептидтік тізбектерден құралады. Осындай күрделіліктің салдарынан инициацияның егжей-тегжейі әлі анықталмаған. Бірақ әрбір рибосома иРНҚ-ның тізбегінде екі жеке суббөлшектерден жиналатыны белгілі. Алдымен кіші суббірлік жалғанады иРНҚ-ға кіші суббірлік жабыспай тұрып, ол ерекше инициаторлық тРНҚ-ға тіркеседі, ал ол метионинді тасиды және AUG кодонын таниды. Бұл процесс инициация факторларының бірімен, атап айтқанда инициация факторы 2 немесе IF-2 мен катализденеді. Кейбір эукариоттық клеткаларда бұл фактор белок синтезінің жалпы жылдамдығын қадағалайды. Рибосоманың кіші суббірлігі иРНҚ-ның полипептидтік тізбектің синтезі басталатын учаскеге жалғасады, сөйтіп инициаторлық тРНҚ-мен жалғасқан антикодонмен AUG старт-кодоны жұптасады. иРНҚ молекуласында әдетте AUG үштік үйлесімдері көп және олардың әрқайсысы метионинді кодтайды. Алайда олардың көбі бастаушы-кодон қызметін атқармайды. Қай AUG үйлесімдерінің старт-кодон ретінде танылуы иРНҚ бір ізділіктерінің басқа бөлшектеріне тәуелді. Инициация процесі біткеннен кейін, рибосоманың кіші суббірлігімен осы сәтке дейін байланыста болған барлық инициация факторлары одан бөлінеді, бұған енді рибосоманың үлкен суббірлігі қосыла алады. Осылайша жұмысқа дайын рибосома ұйымдасады. Инициаторлық тРНҚ молекуласы рибосоманың Р-учаскесімен байланысады. Енді белок тізбегінің синтезі аминоацил-тРНҚ-ның екінші молекуласы рибосоманың А-учаскесіне жалғасқаннан кейін бірден басталып кетуі мүмкін. Әрі қарай жоғарыда айтылған элонгация кезеңінің кезекті сатылары жүре береді. Бастаушы тРНҚ әрдайым метионин амин қышқылын тасымалдағандықтан, жаңадан синтезделген белок тізбектерінің бәрінің аминдік ұшында метиониннің қылдығы болады. Бұл метионин әдетте дәл осы белоктың қызметіне әсері жоқ, сондықтан көп кешікпей протеолиздің шектелгендігінің нәтижесінде басқада көптеген белоктардың ұшында ұшырасатын белоктармен бірге ажырасып кетеді. Эукариоттарда белок синтезінің жалпы жылдамдығы инициация факторларымен реттеледі. Көп клеткалы органимздердің клеткалары өздеріне сәйкес ортада ғана өсіп өне алатыны белгілі. Клеткадан тыс сигналдардың, клетканың өсуіне және бөлінуіне мәжбүр ететін механизм белгісіз, бірақ басты әсердің бірі – белок синтезінің жалпы жылдамдығының өсуі екені анық. Бұл жылдамдық немен анықталады? Тканьдарда тікелей зерттеулер жүргізу өте күрделі, бірақ клеткалар культурада ауыстыруға болмайтын амин қышқылдарын толық алмаса, глюкозаны немесе сарсуды, онда полипептидтік тізбектердің синтезінің инициациясының жылдамдығы күрт төмендейді, сонымен қатар бұл тежеліс белок синтезіндегі инициациясының бір факторларының, атап айтқанда IF-2-нің белсенділігінің жойылуымен байланысты екенін көрсетуге болады. Оның үстіне клеткалардың бір типінде (жетілмеген эритроциттерде) IF-2-нің белсенділігінің бақыланатындай төмендеуі оның үш белоктар суббірлігіндегі біреуінің фосфорлану нәтижесінде болатыны көрсетілген. Сондықтан белоктар синтезінің жылдамдығы, эукариоттарда белгілі дәрежеде ерекше протеинкиназалармен реттелетінін болжауға болады. Мүмкін, бізге белгісіз бір өсу сигналдары тканьдардағы клеткаларды көбеюге мәжбүрлейтін болар, бұл протеинкиназалардың белсенділігін төмендетеді, егер клеткалар осы ортаға қолайлы жағдайда болса. Эукариоттарда белок синтезіне қажетті инициация факторлары көптеп саналады және күрделілеу, прокариоттармен салыстырғанда, алайда екеуіндеде олар бір негізгі қызмет атқарады. Көптеген қосымша компоненттер, көп клеткалы эукариоттар организмінде белок синтезін реттеу арқылы клетканың өсуін басқаруы мүмкін. Прокариоттардың белок синтезінің көптеген инициаторлары – нәтижелі антибиотиктер. Қазіргі медицинада қолданатын нәтижелі антибиотиктердің көбі бактериялық клеткаларда белок синтезін тежей отырып әсер етеді. Осындай бірқатар дәрі-дәрмектер прокариоттар және эукариоттардың рибосомаларының құрылымдық және функционалдық айырмашылықтарын ескере отырып шығарылған. Атап айтқанда олардың таңдамалы әсері, бұл құрамаларды улағыш әсерінен қауіптенбей, адамға жоғарғы концентрацияда (қойылтылған) белгілеуге болады. Әртүрлі антибиотиктер бактериялық рибосомалардың түрлі белоктың субкомплекстерімен байланысады, сондықтан синтез процесінің әртүрлі сатыларын тежейді. Белок синтезінің немесе РНҚ-ның ингибаторлары
Эукариоттардың митохондрияларындағы (және хлоропластарда) рибосомалар ингибиторларға сезімталдығы жағынан прокариоттардың рибосомаларына жақын тұрады. 7-кестеде осы топтың белгілі құрамалары және олардың ерекше әсері келтірілген. Кестеде сондай-ақ кейбір белок синтезіне қолданылатын, соның ішінде тек қана эукариоттық клеткаларға әсер ететін ингибиторлар келтірілген. Оларды процестің белгілі бір кезеңін, ДНҚ-дан белокқа генетикалық ақпаратты тасымалдайтын, сатысын тежеуге қолдануға болатындықтан, бұл құрамалар әр түрлі биохимиялық және цитологиялық зерттеулерде кеңінен қолданылады. жүктеу/скачать 0,87 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| ||||||||||||||||||||||||||