Molecular Biology of the cell клетканың молекулалық биологиясы Алтыншы басылым, І том
жүктеу/скачать 52,26 Mb. Pdf көрінісі
|
| 3.13-сурет
). 3.13-сурет. Эволюцияның миллиард жыл уақытымен ажыратылған екі организмдердің гомео- домендер атты ДНҚ-байланыстырушы домендер класының салыстырмасы. (A) Екі белокқа ортақ болатын құрылымның таспалық моделі. (Ә) α-көміртегі орындарының іздері. Ашытқының α2 белогы- ның (жасыл) және Drosophila-ның кетілдірілген белогының (қызыл) үш кеңістікті құрылымы рентген сәулелік кристаллография көмегімен алынды. (Б) (А) және (Ә) суреттерінде көрсетілеген белок ау- дандарының аминқышқылдық тізбектерінің салыстырылуы. Қара нүктелер бірдей аминқышқылдық аудандарды белгілейді. Қызғылт сары нүктелер α2 белогындағы үш аминқышқылдық үстемелер ор- нын анықтайды (Б. Wolberger et al., Cell. 67: 517-528, 1991 көзінен Elsevier рұқсатымен қолданылған). Әдетте белоктардың үлкен туыстастықтар мүшелерінің ерекше қасиеттері болады. Туыстастық мүшелерін бір-бірінен ерекшелейтін аминқышқылдық өзгерістер эволю- ция барысында сұрыпталды, себебі эволюция белоктардың биологиялық белсенділік- терін арттырды және туыстастық мүшелеріне әртүрлі функциялық ерекшеліктер берді. Бірақ аминқышқылдық өзгерістердің көптеген түрлері«бейтарап» күйінде қалды, яғни белокқа ешқандай артықшылық та бермеді, сонымен қатар зақым да келтірген жоқ. Сонымен қатар, мутация кездейсоқ процесс болғандықтан, белоктардың үшкеңістіктік құрылымын өзгерткен әрі зақымдайтын делециялық өзгерістер де орын алды. Мұндай зақымданған белоктар табиғи селекция барысында организмде сақталмады. Белок туыстастықтары организм геномы секвенирленген кезде оңай анықталады; мысалы, адам геномының тізбегін секвенирлеген кезде оның 21000-ға жуық генді код- тайтыны анықталды (Ескерту: альтернативтік РНҚ сплайсингісінің негізінде адам клет- калары 21000-нан астам әртүрлі белоктарды синтездей алады). Тізбектерді салыстыру негізінде біз белок кодтайтын гендер өнімдерінің 40%-ын 500-дей белок туыстастықта- рына жататын белгілі белок құрылымдарымен салыстыра аламыз. Әр туыстастықтағы БЕЛОКТАРДЫҢ ПІШІНІ МЕН ҚҰРЫЛЫМЫ 145 жеке белок бөлек дамыды және өзіне тән ерекше функцияға ие болды. Мысал ретінде эластаза мен химотрипсин белоктарын алуға болады (3.12-сурет). Оларды кейде басқа организмдердегі сәйкес белоктардан ажырату үшін паралогтар деп атайды (ортолог- тар, адам мен тышқан эластазалары). Рентген сәулелік кристаллография және ядролық магниттік резонанс сияқты күшті әдістердің көмегімен біз қазіргі таңда 100000-нан астам белоктардың үшкеңістіктік құрылымын немесе конформациясын білдік. Белоктардың конформацияларын салыс- тыру көмегімен биологтар (биологиялық молекулалар құрылымының мамандары) табиғатта белок домендерінің фолдингке ұшырауының шектеулі жолдарының бола- тындығын анықтады. Олардың саны барлық организмдерді қарастырғанда 2000-нан аспайды. Осындай белок фолдингтерінің көпшілігі анықталды. Белоктардың дерекқорында қазіргі таңдағы белгілі жиырма миллионнан астам бе- лок тізбектері туралы мәліметтер сақталған және ДНҚ тізбектері анықталып жатқан организмдердің саны көбейген сайын жаңа белоктардың саны да өсіп келеді. Кодтала- тын полипептидтердің ұзындығы 6 амин қышқылынан бастап 33000 амин қышқылынан тұратын алып белоктарға дейін жетеді. Белоктарды салыстыра отырып зерттеу өте маңызды, себебі әртүрлі белоктардың құрылымдары ұқсас бөліктерімен байланысты болатын ұқсас функцияларын анықтауға мүмкіндік береді. Жаңадан табылған белок- ты аминқышқылдық тізбегі мен функциясы белгілі белокпен ұқсастығын салыстыра отырып көптеген жылдар бойы жүргізілген тәжірибелерді қысқартуға болады. Осындай тізбектік ұқсастық, мысалы, сүтқоректілер клеткаларының ісік клеткаларына айналуын бағыттайтын кейбір гендердің протеинкиназаларды кодтайтынын анықтауға мүмкіндік берді (20-тарауда талқыланады). Кейбір белоктық домендер көптеген белоктарда кездеседі Көптеген белоктар полипептидтік тізбектің әртүрлі аудандарында жинақы құрылымдар түзетін домендер жиынтықтарынан тұрады. Осындай мультидомендік құрылымдар әр доменді кодтайтын ДНҚ тізбектерінің кездейсоқ бірігуінің нәтижесінде пайда болған және осындай процестердің барысында жаңа ген түзіледі деп болжалуда. Доменнің ауы- суы атты эволюциялық процесс кезінде көптеген үлкен белоктар алғызаттық домендердің бірі- гуінен дамыды ( жүктеу/скачать 52,26 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|