Реферат регуляторна функція білків

Реферат на тему:

1 Білки, які беруть участь в міжклітинної сигналізації
2 Білки-рецептори
3 Внутрішньоклітинні регуляторні білки
- 3.1 Білки-регулятори транскрипції
- 3.2 Фактори регуляції трансляції
- 3.3 Фактори регуляції сплайсингу
- 3.4 Протеїнкінази і протєїнфосфатаза
література

Регуляторна функція білків - здійснення білками регуляції процесів в клітині або в організмі, що пов'язано з їх здатністю до прийому і передачі інформації. Дія регуляторних білків можна зупинити і, як правило, вимагає присутності ліганду. Постійно відкривають все нові і нові регуляторні білки, в даний час відома, ймовірно, тільки мала їх частина.

Існує кілька різновидів білків, що виконують регуляторну функцію:

білки - рецептори, що сприймають сигнал
сигнальні білки - гормони і інші речовини, які здійснюють міжклітинну сигналізацію (багато, хоча і далеко не всі, з них є білками або пептидами)
регуляторні білки, які регулюють багато процесів всередині клітин.

1. Білки, які беруть участь в міжклітинної сигналізації

Білки-гормони (і інші білки, що беруть участь в міжклітинної сигналізації) впливають на обмін речовин та інші фізіологічні процеси.

2. Білки-рецептори

До білків з регуляторною функцією можна віднести також білки-рецептори. Мембранні білки - рецептори передають сигнал з поверхні клітини всередину, перетворюючи його. Вони регулюють функції клітин за рахунок зв'язування з лігандом, який «сів» на цей рецептор зовні клітини; в результаті активується інший білок всередині клітини.

Більшість гормонів діють на клітину, тільки якщо на її мембрані є певний рецептор - інший білок або гликопротеид. Наприклад, β2- адренорецептор знаходиться на мембрані клітин печінки. При стресі молекула адреналіну зв'язується з β2- адренорецептором і активує його. Далі активоване рецептор активує G-білок, який приєднує ГТФ. Після багатьох проміжних етапів передачі сигналу відбувається фосфороліз глікогену. Рецептор здійснив найпершу операцію з передачі сигналу, що веде до розщеплення глікогену. Без нього не було б наступних реакцій всередині клітини.

3. Внутрішньоклітинні регуляторні білки

Білки регулюють процеси, що відбуваються всередині клітин, за допомогою декількох механізмів:

взаємодії з молекулами ДНК (транскрипційні фактори)
за допомогою фосфорилювання (протеїнкінази) або дефосфорилирования (протєїнфосфатаза) інших білків
за допомогою взаємодії з рибосомою або молекулами РНК (фактори регуляції трансляції)
впливу на процес видалення інтронів (фактори регуляції сплайсингу)
впливу на швидкість розпаду інших білків (убіквітин і ін.)

3.1. Білки-регулятори транскрипції

Транскрипційні фактор - це білок, який, потрапляючи в ядро, регулює транскрипцію ДНК, тобто зчитування інформації з ДНК на мРНК (синтез мРНК по матриці ДНК). Деякі транскрипційні фактори змінюють структуру хроматину, роблячи його більш доступним для РНК-полімерази. Існують різні допоміжні транскрипційні фактори, які створюють потрібну конформацію ДНК для подальшого дії інших транскрипційних факторів. Ще одна група транскрипційних факторів - це ті чинники, які не зв'язуються безпосередньо з молекулами ДНК, а об'єднуються в більш складні комплекси з допомогою білок-білкових взаємодій.

3.2. Фактори регуляції трансляції

Трансляція - синтез поліпептидних ланцюгів білків по матриці мРНК, що виконується рибосомами. Регуляція трансляції може здійснюватися кількома способами, в тому числі і за допомогою білків-репрессоров, які, зв'язуються з мРНК. Відомо багато випадків, коли репрессором є білок, який кодується цієї мРНК. В цьому випадку відбувається регуляція за типом зворотного зв'язку (прикладом цього може служити репресія синтезу ферменту Треона-тРНК-синтетази).

3.3. Фактори регуляції сплайсингу

Всередині генів еукаріот є ділянки, що не кодують амінокислот. Ці ділянки називаються интронами. Вони спочатку переписуються на пре-мРНК при транскрипції, але потім вирізаються особливим ферментом. Цей процес видалення інтронів, а потім подальше зшивання кінців решти ділянок називають сплайсингом (зшивання, зрощення). Сплайсинг здійснюється за допомогою невеликих РНК, в основному пов'язаних з білками, які називаються факторами регуляції сплайсингу. У сплайсинге беруть участь білки, що володіють ферментативною активністю. Вони надають пре-мРНК потрібну конформацію. Для складання комплексу (сплайсосома) необхідно споживання енергії у вигляді матеріалів, що розщеплюються молекул АТФ, тому в складі цього комплексу є білки, що володіють АТФ-азной активністю.

Існує альтернативний сплайсинг. Особливості сплайсингу визначаються білками, здатними зв'язуватися з молекулою РНК в областях интронов або ділянках на кордоні екзон-інтрон. Ці білки можуть перешкоджати видаленню одних интронов і в той же час сприяти вирізання інших. Спрямована регуляція сплайсингу може мати значні біологічні наслідки. Наприклад, у плодової мушки дрозофіли альтернативний сплайсинг лежить в основі механізму визначення статі.

3.4. Протеїнкінази і протєїнфосфатаза

Найважливішу роль в регуляції внутрішньоклітинних процесів грають протеїнкінази - ферменти, які активують або пригнічують активність інших білків шляхом приєднання до них фосфатних груп.

Протеїнкінази регулюють активність інших білків шляхом Фосфолірованіе - приєднання залишків фосфорної кислоти до залишків амінокислот, мають гідроксильні групи. При фосфорилировании зазвичай змінюється функціонування даного білка, наприклад, ферментативна активність, а також положення білка в клітині.

Існують також протєїнфосфатаза - білки, які отщепляют фосфатні групи. Протеїнкінази і протєїнфосфатаза регулюють обмін речовин, а також передачу сигналів усередині клітини. Фосфорилювання і дефосфорилирования білків - один з головним механізмів регуляції більшості внутрішньоклітинних процесів.

Цикл активації G-білка під дією рецептора.