Практическая химия белка - А. Дарбре 1989

Пептидное картирование белков
Пептидное картирование - типы анализируемых структур

Ниже описаны наиболее вероятные ситуации, с которыми приходится встречаться при сравнительном анализе методом картирования двух белков.

1) Идентичные структуры: аминокислотные последовательности и посттрансляционные модификации (если они есть) полностью гомологичны.

2) Аминокислотные последовательности гомологичны, но имеются различия в модификации боковых цепей или концевых остатков (ацетилирование, гликозилирование, фосфорилирование и т. д.). См. обзор по модификации белков [72].

3) Аминокислотные последовательности одинаковы, но один белок короче другого с N- или С-конца или с обоих концов.

4) Часть последовательности в обоих белках полностью совпадает, но есть полные или частичные различия в другой части.

5) Значительные участки последовательности гомологичны, но по цепи нерегулярно расположены вставки или делеции.

6) Полное несовпадение структур.

Естественно могут быть различные варианты этих основных типов.

Простейшими из всех рассмотренных ситуаций являются первая и последняя, где получаются соответственно полностью идентичные или абсолютно несовпадающие карты. Следует отметить, что сравнительный анализ тем более достоверен, чем больше компонентов содержит исследуемый образец, поскольку он дает больше информации для исследования.

Белки, имеющие гомологичные аминокислотные последовательности, но различающиеся посттрансляционными изменениями (тип 2), дают сходные карты, исключение составляют лишь те фрагменты, подвижность которых изменена вследствие соответствующей модификации. Аналогичная картина (совпадение части хроматограммы) наблюдается и в ситуации 4. Обнаружить любые различия в структуре с помощью одномерного электрофореза в гелях, где анализируются крупные полипептиды менее вероятно, чем с помощью пептидных карт, поскольку при небольшой молекулярной массе изменения гидрофобности пли заряда сказываются на поведении пептида в значительно большей степени.

Если один из двух белков является частью другого (тип 3), то пептидная карта укороченного образца будет отличаться отсутствием лишь одного или нескольких фрагментов. Кроме того, один фрагмент в каждой из карт не будет общим, а именно тот, который примыкает к точке расщепления или образуется в результате него. В случае если белок укорочен по сравнению с другим как с N-, так и с С-конца, таких несовпадающих фрагментов будет по два в каждой карте.

Вероятно, наиболее сложная ситуация возникает при сравнении пептидных карт белков, имеющих сходные аминокислотные последовательности, по содержащих нерегулярные замещения, вставки или делеции (тип 5), как результат изменений в процессе дупликации гена. Естественно, пептидные карты двух таких молекул будут иметь тем больше сходства, чем меньше произошло такого рода изменений. Однако даже значительная гомология этого типа не всегда очевидна. Так, аминокислотные последовательности субъединиц ацетилхолинового рецептора обнаруживают — 40% гомологии [51] и дают различные пептидные карты [32] (рис. 7.1). Следует иметь в виду, что в таких случаях возможности метода ограниченны и необходима тщательная интерпретация результатов во избежание возможных ошибок.