Структурные единицы белков Основные понятия Структурные мотивы Топология Архитектура.


The Presentation inside:

Slide 0


Slide 1

Структурные единицы белков Основные понятия


Slide 2

Структурные мотивы Топология Архитектура


Slide 3

Структурный мотив это набор сходно расположенных в пространстве элементов вторичной структуры, обнаруживаемый в пространственных структурах многих, не обязательно гомологичных, белков. Некоторым структурным мотивам приписывается определенная функциональная или структурная роль в белке.


Slide 4

Часто встречающиеся структурные мотивы Бета-структурные бета-шпилька греческий ключ рулет меандр интерлок Смешанные альфа-бета - бета-альфа-бета Альфа-спиральные - шпилька альфа-спиралей - спираль-поворот-спираль - лейциновая молния - 3х-спиральный узел - пучок параллельных спиралей


Slide 5

Бета-шпилька (beta hairpin) Вопрос. Различаются ли правая и левая шпильки?


Slide 6

Греческий ключ Один бета-лист Один или два бета-листа Меандр Меандр – река в Малой Азии Греческий ключ - узор


Slide 7

Два греческих ключа в структуре


Slide 8

Рулет (jellyroll) Рулет


Slide 9


Slide 10

Интерлок (interlock, зацепление)


Slide 11

(1) Strands 1 and 3 are antiparallel neighbors in a sheet (2) Strands 2 and 4 are antiparallel neighbors in a sheet (3) No strands of either sheet A or sheet B are contained in links connecting Strands 1 and 2 and Strands 3 and 4 resp. Интерлок Вопрос. Различаются ли правый и левый интерлоки?


Slide 12

Бета-альфа-бета Смешанные Левосторонний (редкий) Правосторонний


Slide 13

Альфа-спиральные Контакты альфа-спиралей разнообразны (нет универсальных взаимодействий типа водородных связей между тяжами) Поэтому спиральные элементы супервторичной структуры и структурные мотивы плохо определены. Шпилька из альфа-спиралей Вопрос. Что значит “плохо определены”?


Slide 14

Мотив спираль-поворот-спираль (helix-turn-helix, HTH) Трехспиральный узед


Slide 15

HTH мотив вписан в глобулу, обычно образованную тремя или четырьмя спиралями Трехспиральный узел: гомеодомены Mata1-Matalpha2 Четырехспиральный узел: лямбда-реппрессор из фага лямбда


Slide 16

Четырехспиральный узел 2cro


Slide 17

Структурный мотив “лейциновая молния” Встречается и в фибриллярных, и в глобулярных белках, чаще всего – факторах транскрипции. В факторах транскрипции играет две роли одновременно: (1) димеризация; (2) узнавание определенной последовательности ДНК и связывание фактора с ней (“специфическое узнавание ДНК”)


Slide 18

Как лейциновая молния (Leucine zipper) проявляется в структуре? Показаны каждый 7й остаток цепей A и B; Leu - зеленые (A) и темнозеленые (B) Лейциновая молния PDB код 1ci6


Slide 19

Спирализованная спираль проявляется в последовательности периодичностью. Например, иногда - лейциновой молнией Белок SCP1 из синаптонемного комплекса – тоже coiled coil


Slide 20

Большая бороздка Малая бороздка Большая бороздка Сахарофосфатный остов ‘прямой’ цепи Сахарофосфатный остов ‘обратной’ цепи 5’ 5’ 3’ 3’ Вот что нужно узнавать!


Slide 21

Вот как расположены домены ‘лейциновая молния’ при связывании ДНК 1NWQ: транскрипционный фактор CCAAT/enhancer-binding protein (C/EBPs) крысы


Slide 22

Мотивы в “периодических” структурах Спирализованная спираль (Coiled coil) (миозин, альфа-кератин) Тройная спираль (коллаген) Бета-спираль (beta-helix, beta-prism) (фиброин паутины)


Slide 23

Миозин – фибриллярный белок


Slide 24

Тропомиозин из сердечной мышцы кролика (это не миозин, но тоже двойная спирализованная спираль - coiled coil) PDB 2TMA. РСА, разрешение 15 ангстрем Две параллельные альфа-спирали


Slide 25

Упражнение. Сколько остатков в полипептидной цепи, составляющей спирализованный хвост миозина (длина его 150нм)? Различные филаменты могут быть видны и измерены в электронном микроскопе. Поэтому знание последовательности белка и ее длины может помочь в идентификации его функции. Пример: SCP1 (Ю.Ф. Богданов с соавт.2003). Предложенная модель: Последовательность SCP1 состоит 976 aa


Slide 26

Белки colied coil 1M1J: native chicken fibrinogen три параллельных спирали. 2.7A 1QU7: E.coli cytoplasmic domain of a serine chemotaxis receptor.2.6A Четыре антипараллельных спирали


Slide 27

Тропоколлаген – тройная спираль 1BKV: синтетический коллагеноподобный белок с природной последовательностью PRO-HYP- GLY-PRO-HYP-GLY-PRO-HYP-GLY-ILE-THR-GLY-ALA-ARG-GLY-LEU-ALA-GLY-PRO-HYP-GLY-PRO-HYP-GLY-PRO-HYP-GLY-PRO-HYP- ========= G-X-X


Slide 28

Тройная спираль удерживается регулярными водородными связями остовных атомов Цепь A Цепь C Цепь B i-я тройка (i+1)-я i-я тройка: Gly-Pro-Hyp (i+1)-я: Gly-Pro-Hyp


Slide 29

ПРАВИЛО: Цепь A Цепь C Цепь B Gly.N из (i+1)-й тройки цепи образует водородную связь с Pro.O из i-й тройки следующей по стрелке цепи


Slide 30

Модель коллагена (5 цепей тропоколлагена) Соседние тропоколлагены связаны водородными связями гидроксильных групп гидроксипролина с остовными кислородами


Slide 31

Фиброин паутины – 2-бета-спираль (beta helix or solenoid)


Slide 32

3-бета-спираль. Содержит повторяющийся (несовершенный) гексапептид [LIV]-[GAED]-X2-[STAV]-X Такую структуру имеют т.н. “гексапептид ацилтрансферазы”


Slide 33

Бета-призма I VITELLINE from HEN (1vmo) Бета-призма II LECTIN FROM SNOWDROP (1jpc)


Slide 34

Тройная спираль. Фибритин аденовируса, сцепленный с похожим белком бактериофага T4 (1v1h)


×

HTML:





Ссылка: