Биологический каталог




Пептидная саморегуляция живых систем (факты и гипотезы)

Автор Л.К.Шатаева, В.Х.Хавинсон, И.Ю.Ряднова

ех мест в полипептидных цепях. В табл. 6 также включены данные для нескольких регуляторных белков, которые будут рассмотрены в следующем разделе. Хочется отметить, что распределение аминокислот по рангам частоты для природных регуляторных пептидов и белков отличается от такового синтетических протеинои-дов (см. табл. 5) высоким рангом лейцина, глутаминовой кислоты и цистеина, но сходно с ним высоким рангом глицина, аланина и лизина.

Частотная характеристика аминокислотного состава пептидов каждой группы является очевидной причиной частоты повторов одних и тех же сочетаний аминокислотных остатков в их цепях. Менее очевидна причина того, что аминокислотные остатки, включенные в пептидную цепь, следуют друг за другом с определенным предпочтением (селективностью). По-видимому, как показывает статистическая поликонденсация аминокислот (Fox, 1965; Фокс, Дозе, 1975), это связано с различием их реакционной способности. Поскольку в процессе эволюции определенные селективные сочетания аминокислотных остатков оказались полезными для жизненно важных функций организма, они были за-

78

Таблица б

Ранговый порядок аминокислотных остатков в составе РП и регуляторных белков, принадлежащих разным регуляторный системам

Группа РП Ранг аминокислотных остатков

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Нейропептиды L G А R+ Р S Е" Y Т

Пептиды ЖКТ L G D" А F S Т Е" к+

Иммунопептиды Е" К+ L D~ S Т А G V

Атриопептиды G S R+ L С к+ F М D"

Аквапорин 0 L А G V F S R+ Т Р

Тромбоцитарный L А G V R+ р Е Q S

фактор роста

Глиальный нейро- L А R+ D" S к+ G V Р

трофический

фактор

Белок Р-57 А Е" К+ P Т G D" S Q

Фактор роста эн- Е~ С R+ K+ Р Q F D" S

дотелия сосудов

Тропонин Т Е" К+ R+ A L D~ Q, G I

Вырожденность ге- Rx6 sx6 А*4 рх4 Vх4 -ух4 jx3

нетического ко-

да*

Примечание. Аминокислотные остатки , имеющие ионогенные боковые груп- пы, отмечены соответственно плюсом или минусом.

* В индексе — кратность вырожденности (Ленинджер, 1974).

креплены на уровне генома. Однако сравнение вырожденности генетического кода каждой аминокислоты (числа ко-донов, которые обеспечивают встраивание ее в пептидную цепь при рибосомальном синтезе) с частотой ее включения в пептиды обнаруживает некоторую корреляцию только для группы нейропептидов. Существенных корреляций для других групп пептидов и высокомолекулярных регуляторных белков обнаружить не удалось.

Рассмотрим повторы одних и тех же сочетаний аминокислот (регулярных последовательностей) в каждой группе РП.

По данным табл. I—III Приложения проведен статистический анализ частот одних и тех же повторов коротких аминокислотных последовательностей (димеров, тримеров, квартетов и квинтетов) в составе пептидов, принадлежащих разным функциональным группам. Прочтение аминокислотных последовательностей проводилось от N- к С-концу.

79

Из расчета исключены табличные последовательности коротких олигопептидов, входящих в состав уже учтенных более длинных полипептидов данной группы. В табл. 7 представлены повторяющиеся фрагменты аминокислотных последовательностей пептидов каждой группы.

Среди более высоких ассоциаций можно отметить блоки (квартеты и секстеты), где одна из аминокислот заменена на близкую по физико-химическим свойствам: это YLDS и YLES, а также TSDFSK и TSDYSK в составе пептидов ЖКТ.

Подобный статистический анализ расположения соседних аминокислотных остатков в полипептидной цепи проводился и раньше (Панков и др., 1976; Erhan et al., 1980; Пансевич, Барковский, 1990). В частности, один и тот же пентапептид был обнаружен в структуре гистонов и р-га-лактозидазы (Erhan et al., 1980). В составе кальмодулина Л. И. Пансевичем и Е. В. Барковским (1990) были выявлены двукратные повторы тримеров и квартетов: EAF, AEL, AVD, DKrJG, DGDG, DGNG, IREA. Конформационный анализ, выполненный этими авторами, показал, что обнаруженные повторяющиеся блоки находятся преимущественно в а-спиральных или Р-листовых конформациях. Полученные данные о сходстве повторяющихся блоков и их конформации было предложено использовать как для классификации организмов, принадлежащих к разным таксономическим группам (Erhan et al., 1980; Пансевич, Барковский, 1990), так и для поиска корреляций между последовательностью аминокислот в тримерах и матрицей нуклеотидного кода (Панков и др., 1976).

С нашей точки зрения, многократное повторение индивидуальных звеньев в группе пептидов может служить признаком функциональной общности этой группы и основой для тканеспецифической классификации полипептида. По этому признаку кальмодулин не относится ни к одной из исследованных нами групп пептидов-регуляторов.

Приведенные в табл. 7 результаты демонстрируют несколько интересных особенностей в аминокислотных последовательностях РП.

Во-первых, для каждой группы тканеспецифических регуляторов характерны разные составы и последовательности аминокислот в повторяющихся блоках, за исключением блоков ЕА и ED, повторяющихся по 3 и 4 раза в составах нейро- (НП) и иммунопептидов (ИП).

Во-вторых, простая комбинаторика показывает, что из 20 кодируемых аминокислот можно получить 400 димеров,

80

Таблица 7

Повторяемость аминокислотных блоков в составе регуляторных пептидов, относящихся к разным физиологическим системам

Число повторов Нейропептиды, я = 284 а. о. Желудочно-кишечные пептиды, л = 278 а. о. Иммунопептиды, л = 219 а. о.

Димеры

6 Не обнаружено SD KE

5 GE, GL, 1,L, VG DF, FT EK, LE

4 AR, AS, ED, EH, EE, KK, QL, QG, LK, SD, TL

IL, КР, LS, LR, RL

PG, RP, RY

3 AE, DA, EA, EQ, AD, AQ, DY, EL, ЁА, ED, KS

LT, NL, SA, SY, FV, GP, GT, HS,

YI, YP KY, LE, LL, LR,

MD, PS, SI, SK,

TF, TS

2 54 димера 37 димеров 28 димеров

Тримеры

3 He обнаружено FTS LED

2 EDA, GED, LRH, DEV, DPS, DYS, KEK, KLK, QEK

PGE, QRY, RQR, GTF, GWM, ISD,

RHY, RYY, TRQ KKY, KYL, MDF,

QGP, QDF,

QMA, RLR, SDY,

SEL, TFT, TSD,

VFT, WMD

Квартеты

2 GEDA, LRHY, FTSD, GWMD, LEDG

PGED, RGRY, QDFV, SDYS,

TRQR TFTS, WMDF

Квинтеты

2 PGE DA, TRQRY GMMDF He обнаружено

различающихся составом и последовательностью остатков. Хотя далеко не все они присутствуют в составе исследуемых пептидов, но более трети присутствующих повторяются дважды или чаще (30, 37 и 47 % димерных повторов в составе ИП, НП и пептидов ЖКТ соответственно). Следует подчеркнуть, что каждый димер индивидуален: у него есть структурные «голова» и «хвост» в сочет

страница 22
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65

Скачать книгу "Пептидная саморегуляция живых систем (факты и гипотезы)" (1.73Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [обратная связь]

п»ї
Rambler's Top100 Химический каталог

Copyright © 2009
(21.09.2019)