Основы биохимической инженерии Часть 1 - Бейли Дж., Оллис Д. 1989

Молекулярная генетика и системы регуляции
Молекулярная генетика
Посттрансляционная модификация белков

Образующийся в результате трансляции мРНК полипептид часто еще не является зрелой, биологически активной формой белка. Иногда после трансляции от белка отщепляется N-концевой остаток метионина. В других случаях происходит окисление двух остатков цистеина, приводящее к образованию дисульфидной связи — важного фактора в закреплении третичной структуры белка (гл. 2). Присоединение к боковым цепям аспарагина, серима и треонина углеводных остатков приводит к гликопротеинам. В химической модификации (процессинге) полипептидов используются также реакции гидроксилирования, фосфорилирования и ацетилирования.

У некоторых полипептидов на N-конце имеется короткая (15—30 остатков) последовательность гидрофобных аминокислот. Подобные сигнальные последовательности играют большую роль в транспорте белков через клеточные мембраны. Секретируемые белки, как правило, содержат такие последовательности. К названию белков с сигнальными последовательностями обычно добавляют префикс «пре» (например, прелизоцим). Сигнальная последовательность отщепляется в процессе транспорта пребелка через мембрану, в результате чего образуется функционально активный белок (в нашем примере — лизоцим).

Белки могут содержать и другие аминокислотные последовательности, отщепляющиеся при их превращении в функционально активную форму. Наряду с упомянутыми выше механизмами секреции белков такие элементы структуры позволяют клетке осуществлять белковый синтез и активацию специфических белков в различных точках внутри клетки или вне ее. Молекула препроинсулина, например, построена из N-концевой сигнальной последовательности (24 аминокислотных остатка), за которой следует последовательность из 21 остатка (цепь В), затем еще из 21 остатка (цепь С) и, наконец, С-концевой участок из 30 остатков (цепь А). Сигнальная последовательность отщепляется в ходе секреции; образующийся проинсулин (цепи А—С—В) далее расщепляется под действием ферментов до инсулина, состоящего из соединенных двумя межцепочечными дисульфидными связями цепей А и В. В инсулине между цепями А и В пептидных связей нет (рис. 6.8).