Рис. 10.19. А. Аминокислотная последовательность лизоцима — фермента, содержащегося в курином яичном белке. Цветом выделены аминокислотные остатки, входящие в состав активного центра. Обратите внимание на расположение дисульфидных связей. Б. Диаграмма, отражающая пространственное строение лизоцима. Показаны только α-атомы полипептидного остова фермента. (По Stryer L. 1975. Biochemistry, Freeman W. H., San Francisco.)
ходит денатурация белка. Однако при соответствующих химических условиях может иметь место также спонтанная ренатурация с восстановлением исходной пространственной конфигурации (рис. 10.20).
Функциональные особенности белков, например устройство активного центра фермента, задаются пространственной структурой молекулы, которая в свою очередь определяется первичной структурой полипептидной цепи. Одни генетические мутации могут блокировать синтез все-
Айала Ф., Кайгер Дж. Современная генетика: В 3-х т. Т. 2. Пер. с англ.: – М.: Мир, 1988. – 368 с.
28 Экспрессия генетического материала
го полипептида или некоторой его части. Воздействие других мутаций на организм связано с аминокислотными заменами в полипептидной цепи, кодируемой данным мутантным геном (рис. 10.12). Аминокислотные замены могут, в частности, затрагивать и функционально важные аминокислотные остатки, а также вызывать заметные искажения пространственной структуры. В зависимости от того, насколько сильно эти искажения сказываются на структуре функционально важных участков, может наблюдаться снижение и даже полное исчезновение ферментативной или какой-либо иной функциональной активности белка. Мутации, чувствительные к температуре, могут быть связаны с аминокислотными заменами на участке, существенном для стабилизации вторичной и третичной структуры данного белка. Нормальная конфигурация, присущая при пермиссивной температуре мутантным полипептидам этого типа, при переходе в область рестриктивных температур может подвергнуться существенным искажениям.
Функциональные белки далеко не всегда синтезируются в активной форме. Так, многие гидролитические (пищеварительные) ферменты синтезируются в форме неактивных предшественников, которые называют зимогенами. Активация зимогенов происходит посредством сайт-специфического ограниченного протеолиза, сопровождающегося отщеплением определенного фрагмента аминокислотной последовательности. В качестве одного из примеров можно назвать также полипептидный