Регулаторни протеини: потекло. Регулаторна функција на протеините Како се нарекуваат клучните регулаторни протеини?

Карактеристики на невромускулната синапса

Својства на актин

Својства на миозин

Брзо, лесно се заморува

Бавен, низок замор

Класификација по перформанси

Класификација според бројот на моторни единици во мускулите

Моторна единица

Мускулни својства

1. Спроводливост

2. Ексцитабилност

3. Контрактилност

4. Еластичност – способност да се стега кога се истегнува.

5. Тон

Две опции за класификација на скелетните мускули

1. Анатомски. Според густината на инервација (број на моторни единици во мускулот)

2. Функционален Според перформансите на моторните единици

Комплексот кој вклучува еден моторен неврон и мускулните влакна инервирани од него обично се нарекува МОТОРНА ИЛИ НЕВРОМОТОРНА ЕДИНИЦА.

Многуминамоторни единици по мускул Висока густина на инервација 1 моторен неврон инервира 10-25 влакна

Во мускули прилагодени за фини движења (прсти, јазик, надворешни мускули на окото).

Малкуминамоторни единици по мускул

Густината на инервација е мала

1 моторен неврон инервира 700-1000 влакна)

Во мускулите кои го поддржуваат држењето и вршат „груби“ движења (мускули на трупот).

Саркомер е функционална единица на контрактилниот апарат на мускулната клетка.Должината на саркомерот е 2,5 µm, дијаметарот е 1 µm.

Дебели миофиламенти - формирани од молекули на миозин, четири лесни ланци на миозин и два тешки синџири извртени заедно.

Тешките синџири на миозин се главата и вратот на миозин.

Главата има активност на АТПаза

Вратот има еластични својства.

Во густата нишка има 150 молекули на миозин.

Под електронски микроскоп, испакнатите лоцирани под агол од 120 степени се видливи на дебелиот миофиламент. Тие се нарекуваат вкрстени мостови Овие мостови се формираат од главата и вратот на молекулите на миозин, нивната должина е 20 nm. .

Тенките миофиламенти се изградени од глобуларни протеински молекули на актин. Актинските нишки се извиткана двојна спирала Во саркомерот има 2000 такви филаменти.

Овие филаменти се прикачени на Z-плочката на едниот крај, а другиот крај допира до средината на саркомерот.

Едно мускулно влакно добива нервен импулс од една синапса

1. Голема површина на пресинаптичката мембрана

2. Синаптичката пукнатина содржи многу ГАГ и митохондрии

3. Големо превиткување на постсинаптичката мембрана

4. Нема сумирање - ПКП веднаш оди во ПД.

Молекулите на протеинот тропомиозин слични на влакно се наоѓаат во надолжните жлебови на актинската спирала. Тропомиозин ги затвора активните места на актинските филаменти

Молекулите на тропонинот се рамномерно поврзани со молекулата на тропомиозин. Овој протеин може да ги врзе катјоните на Ca++

Регулаторни протеини - концепт и видови. Класификација и карактеристики на категоријата „Регулаторни протеини“ 2017, 2018 година.

РЕГУЛАТОРНИ ПРОТЕИНИ(од латински regulo - стави во ред, воспостави), група на протеини вклучени во регулирањето на различни функции. биохемиски. процеси. Важна група протеински протеини, на кои е посветен овој напис, се протеините кои комуницираат со ДНК и ја контролираат генската експресија (генска експресија во карактеристиките и својствата на организмот). Огромното мнозинство од таквите R. b. работи на ниво транскрипции(синтеза на гласник РНК, или мРНК, на шаблон на ДНК) и е одговорен за активирање или потиснување (супресија) на синтезата на мРНК (соодветно, активаторски протеини и протеини на репресор).

Познато прибл. 10 репресори. Наиб. меѓу нив, беа проучувани репресорите на прокариотите (бактерии, сино-зелени алги), кои ја регулираат синтезата на ензимите вклучени во метаболизмот на лактоза (lac репресор) во Escherichia coli (E. coli) и репресор на бактериофагот А. Нивното дејство се реализира со врзување за специфични. ДНК секции (оператори) на соодветните гени и блокирање на започнувањето на транскрипцијата на mRNA кодирана од овие гени.

Репресорот обично е димер од два идентични полипептидни синџири ориентирани во заемно спротивни насоки. Репресорите физички спречуваат РНК полимеразасе приклучи на ДНК во промотерскиот регион (местото на врзување на ензимот РНК полимераза зависен од ДНК кој ја катализира синтезата на тРНК на шаблонот на ДНК) и започнува со синтезата на мРНК. Се претпоставува дека репресорот само се меша со започнувањето на транскрипцијата и не влијае на издолжувањето на mRNA.

Репресорот може да ја контролира синтезата на клетките. еден протеин или голем број протеини, чиешто изразување е координирано. Како по правило, ова се ензими кои служат на еден метаболит. патека; нивните гени се дел од еден оперон (збир на меѓусебно поврзани гени и соседни регулаторни региони).

Мн. Репресорите можат да постојат и во активни и во неактивни форми, во зависност од тоа дали се поврзани или не со индуктори или корепресори (соодветно, супстрати, во присуство на кои стапката на синтеза на одреден ензим специфично се зголемува или намалува; види. Ензимски регулатори); овие интеракции имаат нековалентна природа.

За ефикасна генска експресија, неопходно е не само репресорот да биде инактивиран од индукторот, туку и да се реализира конкретно. позитивен сигнал за вклучување, кој е посредуван од R. b., кој работи „спарен“ со циклична. аденозин монофосфат (cAMP). Вториот се врзува за специфичен R. b. (т.н. CAP протеин-катаболитен ген активатор, или протеински катаболизам активатор-BAK). Ова е димер со столб. 45.000. области на ДНК, нагло зголемувајќи ја ефикасноста на транскрипцијата на гените на соодветниот оперон. Во овој случај, CAP не влијае на стапката на раст на ланецот на mRNA, туку ја контролира фазата на започнување на транскрипцијата - прицврстувањето на RNA полимеразата на промоторот. За разлика од репресорот, CAP (во комплекс со cAMP) го олеснува врзувањето на РНК полимеразата за ДНК и го прави почеста иницијацијата на транскрипцијата. Местото каде што CAP се прикачува на ДНК е во непосредна близина на промоторот на страната спротивна од местото каде што е локализиран операторот.

Позитивната регулација (на пример, лак-оперонот на E. coli) може да се опише со поедноставена шема: со намалување на концентрацијата на гликоза (главниот извор на јаглерод), концентрацијата на cAMP се зголемува, што се врзува за ATS, и добиениот комплекс со лак промоторот. Како резултат на тоа, се стимулира врзувањето на РНК полимеразата со промоторот и се зголемува брзината на транскрипција на гените, кои ги кодираат ензимите кои овозможуваат клетката да се префрли на употреба на друг извор на јаглерод - лактоза. Постојат и други посебни R. b. (на пример, протеин Ц), чие функционирање е опишано со посложена шема; тие контролираат тесен опсег на гени и можат да дејствуваат и како репресори и како активатори.

Репресорите и активаторите специфични за оперон не влијаат на специфичноста на самата РНК полимераза. Ова последно ниво на регулација се спроведува во случаи кои вклучуваат маса. промена во спектарот на изразени гени. Така, во E. coli, гените што ги кодираат протеините од топлински шок, кои се изразени под голем број на стресни услови на клетката, се читаат со РНК полимераза само кога посебен R.b.-t. фактор s 32. Цело семејство од овие Р.б. (s-фактори) кои ја менуваат промоторската специфичност на РНК полимеразата се пронајдени кај бацилите и другите бактерии.

Др. разновидност на Р.б. менува каталитички својства на РНК полимеразата (т.н. антитерминаторни протеини). Така, два такви протеини се познати во бактериофагот X, кои ја модифицираат РНК полимеразата така што таа не ги почитува клеточните сигнали за завршување на транскрипцијата (ова е неопходно за активно изразување на гените на фагот).

Општа шема на генетски контролата, вклучувајќи го и функционирањето на R.b., е исто така применлива за бактериите и еукариотските клетки (сите организми, со исклучок на бактериите и сино-зелените алги).

Еукариотски. клетките реагираат на надворешни сигналите (за нив, на пример, хормони) се, во принцип, на ист начин на кој бактериските клетки реагираат на промените во концентрацијата на хранливи материи. во околината, т.е. со реверзибилна репресија или активирање (дерепресија) на поединечни гени. Во исто време, R.b., кој истовремено ја контролира активноста на голем број гени, може да се користи на различни начини. комбинации. Слична комбинација генетски. регулацијата може да обезбеди диференцијација. развојот на целиот комплексен повеќеклеточен организам благодарение на интеракцијата. релативно мал број на клуч R. б.

Системот за регулирање на генската активност кај еукариотите има дополнителни компоненти. ниво кое не е присутно кај бактериите, имено транслација на сите нуклеозоми (повторувачки подединици хроматин),вклучени во единицата за транскрипција во активна (декондензирана) форма во оние клетки каде што овој ген треба да биде функционално активен. Се претпоставува дека тука е вклучен сет од специфични R. b, кои немаат аналози кај прокариотите. Овие протеини не само што препознаваат конкретно. делови од хроматин (или ДНК), но предизвикуваат и одредени структурни промени во соседните области. Rb, слично на активаторите и репресорите на бактериите, очигледно учествува во регулирањето на последователната транскрипција на поединечни гени во активаторските региони. хроматин.

Широка класа на Р.б. еукариоти-рецепторни протеинистероидни хормони.

Амино киселинска низа на R.b. кодирани т.н регулаторни гени. Мутационата инактивација на репресорот доведува до неконтролирана синтеза на mRNA и, следствено, на одреден протеин (како резултат емитувањасинтеза на протеини на mRNA матрица). Таквите организми се нарекуваат. конститутивни мутанти. Губењето на активаторот како резултат на мутација доведува до постојано намалување на синтезата на регулираниот протеин.

Осветлено: Strayer L., Биохемија, транс. од англиски, том 3, М., 1985, стр. 112-25.

РЕГУЛАТОРНИ ПРОТЕИНИ(од латински regulo - стави во ред, воспостави), група на протеини вклучени во регулирањето на различни функции. биохемиски. процеси. Важна група протеински протеини, на кои е посветен овој напис, се протеините кои комуницираат со ДНК и ја контролираат генската експресија (генска експресија во карактеристиките и својствата на организмот). Огромното мнозинство од таквите R. b. работи на ниво транскрипции(синтеза на гласник РНК, или мРНК, на шаблон на ДНК) и е одговорен за активирање или потиснување (потиснување) на синтезата на мРНК (соодветно, активаторски протеини и репресорни протеини).

Познато прибл. 10 репресори.

Наиб. меѓу нив, проучени се репресорите на прокариотите (бактерии, сино-зелени алги), кои ја регулираат синтезата на ензимите вклучени во метаболизмот на лактоза (лац репресор) во Escherichia coli (E. coli) и репресор на бактериофагот А. Нивното дејство се реализира со врзување за специфични. ДНК секции (оператори) на соодветните гени и блокирање на започнувањето на транскрипцијата на mRNA кодирана од овие гени. РНК полимеразаРепресорот обично е димер од два идентични полипептидни синџири ориентирани во заемно спротивни насоки. Репресорите физички спречуваат

се приклучи на ДНК во промотерскиот регион (местото на врзување на ензимот РНК полимераза зависен од ДНК кој ја катализира синтезата на тРНК на шаблонот на ДНК) и започнува со синтезата на мРНК. Се претпоставува дека репресорот само се меша со започнувањето на транскрипцијата и не влијае на издолжувањето на mRNA.

Вториот се врзува за специфичен R. b. (т.н. CAP протеин-катаболитен ген активатор, или протеински катаболизам активатор-BAK). Ова е димер со столб. 45.000.

области на ДНК, нагло зголемувајќи ја ефикасноста на транскрипцијата на гените на соодветниот оперон. Во овој случај, CAP не влијае на стапката на раст на ланецот на mRNA, туку ја контролира фазата на започнување на транскрипцијата - прицврстувањето на RNA полимеразата на промоторот. За разлика од репресорот, CAP (во комплекс со cAMP) го олеснува врзувањето на РНК полимеразата за ДНК и го прави почеста иницијацијата на транскрипцијата. Местото каде што CAP се прикачува на ДНК е во непосредна близина на промоторот на страната спротивна од местото каде што е локализиран операторот.

Др. разновидност на Р.б.

менува каталитички својства на РНК полимеразата (т.н. антитерминаторни протеини). Така, два такви протеини се познати во бактериофагот X, кои ја модифицираат РНК полимеразата така што таа не ги почитува клеточните сигнали за завршување на транскрипцијата (ова е неопходно за активно изразување на гените на фагот).

Еукариотски. клетките реагираат на надворешни сигнали (за нив тоа се, на пример, хормони) во принцип на ист начин на кој бактериските клетки реагираат на промените во концентрацијата на хранливи материи. во околината, т.е. хроматин),со реверзибилна репресија или активирање (дерепресија) на поединечни гени. Во исто време, R.b., кој истовремено ја контролира активноста на голем број гени, може да се користи на различни начини. комбинации. Слична комбинација генетски. регулацијата може да обезбеди диференцијација. развојот на целиот комплексен повеќеклеточен организам благодарение на интеракцијата.релативно мал број на клуч R. б.

Широка класа на Р.б. еукариотиСистемот за регулирање на генската активност кај еукариотите има дополнителни компоненти. ниво кое не е присутно кај бактериите, имено транслација на сите нуклеозоми (повторувачки подединицистероидни хормони.

вклучени во единицата за транскрипција во активна (декондензирана) форма во оние клетки каде што овој ген треба да биде функционално активен. Се претпоставува дека тука е вклучен сет од специфични R. b, кои немаат аналози кај прокариотите. Овие протеини не само што препознаваат конкретно. делови од хроматин (или ДНК), но и повици емитувањаВо соседните области има одредени структурни промени. Rb, слично на активаторите и репресорите на бактериите, очигледно учествува во регулирањето на последователната транскрипција на поединечни гени во активаторските региони. хроматин.

Осветлено: Strayer L., Биохемија, транс. од англиски, том 3, М., 1985, стр. 112-25.

-рецепторни протеини

Различни гени имаат нееднаква временска активност. Некои од нив се карактеризираат со постојана активност. Таквите гени се одговорни за синтеза на протеини неопходни за клетка или организам во текот на животот, на пример, гени чии производи се вклучени во синтезата на АТП. Повеќето гени имаат неконзистентна активност, тие работат само во одредени моменти, кога има потреба од нивните производи - протеини. Гените се разликуваат и во нивните нивоа на активност (ниско или високо).

Клеточните протеини се класифицирани како регулаторни и структурни. Регулаторните протеини се синтетизираат на регулаторните гени и го контролираат функционирањето на структурните гени.Структурните гени кодираат структурни протеини кои вршат структурни, ензимски, транспортни и други функции (освен регулаторни!).

Регулирањето на синтезата на протеините се врши во сите фази на овој процес: транскрипција, превод и пост-транслациска модификација, било со индукција или со репресија.

Регулирањето на генската активност кај еукариотските организми е многу посложено од регулацијата на прокариотската генска експресија, која е одредена од сложеноста на организацијата на еукариотскиот организам, а особено на повеќеклеточниот. Во 1961 година, француските научници Ф. Јакоб, Ј. Монод и А. Лвов формулирале модел на генетска контрола на синтезата на протеините кои го катализираат навлегувањето на лактоза од клетката - концептот на оперон.

Оперон е група на гени чија работа е контролирана од еден генски регулатор.

Регулаторниот ген е ген кој има постојана мала активност на него се синтетизира репресорски протеин - регулаторен протеин кој може да се поврзе со операторот, инактивирајќи го;

Операторот е почетна точка за читање генетски информации, тој ја контролира работата на структурните гени.

Структурните гени на лактозниот оперон содржат информации за ензимите вклучени во метаболизмот на лактозата. Затоа, лактозата ќе служи како индуктор - агенс што ја иницира работата на оперонот.

Промоторот е местото на прицврстување на РНК полимеразата.

Терминаторот е местото каде што завршува синтезата на mRNA.

Во отсуство на индуктор, системот не функционира, бидејќи репресорот, „слободен“ од индукторот - лактоза - е поврзан со операторот. Во овој случај, ензимот РНК полимераза не може да го катализира процесот на синтеза на mRNA. Ако во клетката се појави лактоза (индуктор), таа комуницира со репресорот, менувајќи ја неговата структура, како резултат на што репресорот го ослободува операторот. РНК полимеразата се врзува за промоторот и започнува синтезата на mRNA (транскрипција на структурните гени). Потоа на рибозомите се формираат протеини според програмата на мРНК-лактозен оперон. Во прокариотските организми, информациите од сите структурни гени на оперонот се копираат на една молекула на mRNA, т.е. Оперон е единица за транскрипција. Транскрипцијата продолжува се додека молекулите на лактоза останат во клеточната цитоплазма. Штом сите молекули ќе бидат обработени од клетката, репресорот е затворен од операторот, а синтезата на mRNA престанува.

Така, синтезата на mRNA и, соодветно, синтезата на протеините мора да бидат строго регулирани, бидејќи клетката нема доволно ресурси за истовремена транскрипција и превод на сите структурни гени. И про- и еукариотите постојано ги синтетизираат само оние mRNA кои се неопходни за извршување на основните клеточни функции. .

РЕГУЛАТОРНИ ПРОТЕИНИ (од латински regulo - ставам ред, воспоставувам), група протеини. вклучени во регулирањето на различни биохемиски. процеси. Важна група на регулаторни протеини, на кои е посветен овој напис, се протеините кои комуницираат со ДНК и ја контролираат генската експресија (изразот на генот во карактеристиките и својствата на организмот). Огромното мнозинство од овие регулаторни протеини функционираат на ниво на транскрипција (синтеза на гласник РНК, или мРНК, на шаблон на ДНК) и се одговорни за активирање или потиснување (потиснување) на синтезата на мРНК (соодветно, активаторски протеини и репресорни протеини).

Репресорот обично е димер од два идентични полипептидни синџири ориентирани во заемно спротивни насоки. Репресорите физички ја спречуваат РНК полимеразата да се приклучи на ДНК во промоторскиот регион (местото за врзување за ензимот РНК полимераза зависен од ДНК што ја катализира синтезата на мРНК на шаблонот на ДНК) и започнува со синтеза на мРНК. Се претпоставува дека репресорот само се меша со започнувањето на транскрипцијата и не влијае на издолжувањето на mRNA.

Репресорот може да ја контролира синтезата на клетките. еден протеин или голем број протеини. чиј израз е координиран. Како по правило, ова се ензими кои служат на еден метаболит. патека; нивните гени се дел од еден оперон (збир на меѓусебно поврзани гени и соседни регулаторни региони).

Мн. репресорите може да постојат и во активни и во неактивни форми, во зависност од тоа дали се поврзани или не со индуктори или копресори (соодветно, супстрати во присуство на кои брзината на синтеза на одреден ензим е специфично зголемена или намалена; видете Ензимски регулатори); овие интеракции имаат нековалентна природа.

За ефикасна генска експресија, неопходно е не само репресорот да биде инактивиран од индукторот, туку и да се реализира конкретно. позитивен сигнал за вклучување, кој е посредуван од регулаторни протеини кои работат „во тандем“ со цикличниот. аденозин монофосфат (cAMP). Вториот се врзува за специфични регулаторни протеини (т.н. CAP катаболитен ген активатор протеин, или катаболизам активатор протеин-BAK). Ова е димер со столб. 45.000. области на ДНК, нагло зголемувајќи ја ефикасноста на транскрипцијата на гените на соодветниот оперон. Во овој случај, CAP не влијае на стапката на раст на ланецот на mRNA, туку ја контролира фазата на започнување на транскрипцијата - прицврстувањето на RNA полимеразата на промоторот. За разлика од репресорот, CAP (во комплекс со cAMP) го олеснува врзувањето на РНК полимеразата за ДНК и го прави почеста иницијацијата на транскрипцијата. Местото каде што CAP се прикачува на ДНК е во непосредна близина на промоторот на страната спротивна од местото каде што е локализиран операторот.

Позитивната регулација (на пример, лак-оперонот на E. coli) може да се опише со поедноставена шема: со намалување на концентрацијата на гликоза (главниот извор на јаглерод), концентрацијата на cAMP се зголемува, што се врзува за CAP, и добиениот комплекс со лак промоторот. Како резултат на тоа, се стимулира врзувањето на РНК полимеразата за промоторот и се зголемува брзината на транскрипција на гените кои ги кодираат ензимите кои и дозволуваат на клетката да се префрли на употреба на друг извор на јаглерод, лактоза. Постојат и други специјални регулаторни протеини (на пример, протеин Ц), чие функционирање е опишано со посложена шема; тие контролираат тесен опсег на гени и можат да дејствуваат и како репресори и како активатори.

Репресорите и активаторите специфични за оперон не влијаат на специфичноста на самата РНК полимераза. Ова последно ниво на регулација се спроведува во случаи кои вклучуваат маса. промена во спектарот на изразени гени. Така, кај E. coli, гените што ги кодираат протеините од топлински шок, кои се изразени под голем број стресни услови на клетката, се читаат од РНК полимеразата само кога во неговиот состав се вклучени специјални регулаторни протеини, т.н. фактор s32. Цело семејство на овие регулаторни протеини (s-фактори), кои ја менуваат специфичноста на промоторот на РНК полимеразата, се пронајдени во бацилите и другите бактерии.

Др. различни регулаторни протеини го менуваат каталитичкиот. својства на РНК полимеразата (т.н. антитерминаторни протеини). Така, два такви протеини се познати во бактериофагот X, кои ја модифицираат РНК полимеразата така што таа не ги почитува клеточните сигнали за завршување на транскрипцијата (ова е неопходно за активно изразување на гените на фагот).

Општа шема на генетски контролата, вклучувајќи го и функционирањето на регулаторните протеини, се применува и на бактериите и еукариотските клетки (сите организми, со исклучок на бактериите и сино-зелените алги).

Еукариотски. клетките реагираат на надворешни сигналите (за нив, на пример, хормони) се, во принцип, на ист начин на кој бактериските клетки реагираат на промените во концентрацијата на исхраната. супстанции во животната средина, т.е. со реверзибилна репресија или активирање (дерепресија) на поединечни гени. Во овој случај, регулаторните протеини кои истовремено ја контролираат активноста на голем број гени може да се користат на различни начини. комбинации. Слична комбинација генетски. регулацијата може да обезбеди диференцијација. развојот на целиот комплексен повеќеклеточен организам благодарение на интеракцијата. релативно мал број на клучни регулаторни протеини

Системот за регулирање на генската активност кај еукариотите има дополнителни компоненти. ниво кое е отсутно кај бактериите, имено, транслација на сите нуклеозоми (повторувачки хроматински подединици) кои се дел од единицата за транскрипција во активна (декондензирана) форма во оние клетки каде што овој ген треба да биде функционално активен. Се претпоставува дека овде е вклучен збир на специфични регулаторни протеини кои немаат аналози кај прокариотите. Овие протеини не само што препознаваат конкретно. делови од хроматин (или ДНК), но предизвикуваат и одредени структурни промени во соседните области. Регулаторните протеини како бактериски активатори и репресори се чини дека се вклучени во регулирањето на последователната транскрипција на поединечни гени во активаторските региони. хроматин.

Широка класа на регулаторни протеини се еукариотските рецепторни протеини на стероидните хормони.

Амино киселинската низа на регулаторните протеини е кодирана со т.н. регулаторни гени. Мутациската инактивација на репресорот води до неконтролирана синтеза на mRNA и, следствено, на одреден протеин (како резултат на синтезата на транслација-протеин на матрицата на mRNA). Таквите организми се нарекуваат. конститутивни мутанти. Губењето на активаторот како резултат на мутација доведува до постојано намалување на синтезата на регулираниот протеин.

(од латински regulo - стави во ред, воспостави), група на протеини вклучени во регулирањето на различни функции. биохемиски. процеси. Важна група протеински протеини, на кои е посветен овој напис, се протеините кои комуницираат со ДНК и ја контролираат генската експресија (генска експресија во карактеристиките и својствата на организмот). Огромното мнозинство од таквите R. b. работи на ниво транскрипции(синтеза на гласник РНК, или мРНК, на шаблон на ДНК) и е одговорен за активирање или потиснување (потиснување) на синтезата на мРНК (соодветно, активаторски протеини и репресорни протеини).

Познато прибл. 10 репресори.

Др. разновидност на Р.б.

===
шпански литература за статијата „РЕГУЛАТОРНИ ПРОТЕИНИ“: Strayer L., Биохемија, транс. од англиски, том 3, М., 1985, стр. 112-25.

-рецепторни протеини

Страница „РЕГУЛАТОРНИ ПРОТЕИНИ“изготвен врз основа на материјали од хемиската енциклопедија.

Прочитајте исто така