Процессы ковалентной модификации на уровне аминокислотных радикалов
В составе белков, кроме общеизвестных 20 основных кодируемых аминокислот (1 иминокислота), часто обнаруживаются минорные аминокислоты, которых в настоящее время насчитывается около 200. Для минорных аминокислот нет соответствующих кодонов - они химически измененные представители основных аминокислот. Отсутствие необходимых кодонов в генетическом коде делает невозможным прямое включение минорных аминокислот в полипептидную цепь. Поэтому организм использует сложные обходные пути ферментативных модификаций радикалов уже синтезированной полипептидной цепи, которые происходят на нескольких уровнях:
) на уровне аминоацил-тРНК;
) в процессе полимеризации полипептидной цепи (котрансляции);
) после завершения полимеризации первичной полипептидной цепи, внутри клеточных структур (аппарат Гольджи), во внеклеточных пространствах и в русле крови.
Многочисленным модификациям подвергаются боковые радикалы некоторых аминокислот:
в тиреоглобулине йодируются остатки тирозина
. Щитовидная железа синтезирует гормоны - йодированные производные тирозина (йодтиронины). Тиреоглобулин - гликопротеин с Мr = 660 кДа, содержащий 115 остатков тирозина. Гормон синтезируется в фолликулах щитовидной железы, на рибосомах шероховатого ЭР, где происходит формирование вторичной и третичной структуры, включая процессы гликозилирования. Из цистерн ЭР тиреогобулин поступает в АГ, включается в состав секреторных гранул и секретируется во внеклеточный коллоид, где происходит йодирование остатков тирозина и образование йодтиронинов. Йодирование осуществляется в несколько этапов (рис. 1).
Образование йодтиронинов происходит в несколько этапов: транспорт йода в клетки щитовидной железы; окисление йода; йодирование остатков тирозина; образование йодтиронинов: транспорт их в кровь. ДИТ - дийодтиронин; Тг - тиреоглобулин; Т3 - трийодтиронин, Т4 - тироксин.
Рис. 1. Схема синтеза йодтиронинов
В ферментах свертывания крови карбоксилируются остатки глутамата.
Карбоксилирование осуществляет карбоксилаза, коферментом которой служит восстановленная форма витамина К (рис. 2). Этот процесс посттрансляционной модификации протекает в ЭР гепатоцитов. Остатки γ-карбоксиглутаминовой кислоты в FVIIa, IXa, и Xa обеспечивают взаимодействие этих ферментов посредством Са2+ с отрицательно заряженными фосфолипидами клеточной мембраны.
Рис. 2. Посттрансляционное карбоксилирование остатков глутаминовой кислоты