Процессы, не включающие образование дериватов аминокислот
Рецепторы с тирозиновой активностью.
Тирозиновые протеинкиназы - ферменты, фосфорилирующие специфические белки по тирозину. Примером рецепторной тирозиновой протеинкиназы может служить рецептор инсулина.
Рецептор инсулина - тирозиновая протеинкиназа, фосфорилизирующая белок по ОН-группам тирозина. Присоединение инсулина к центру связывания на α-субъединицах активирует фермент, причем субстратом служит сама тирозиновая протеинкиназа (β-субъединицы), т.е. происходит фосфорилирование β-субъединиц по нескольким тирозиновым остаткам. Фосфорилирование β-субъединиц происходит по механизму межмолекулярного трансфосфорилирования, т.е. одна β-цепь фосфорилирует другую β-цепь той же молекулы рецептора. Это, в свою очередь, приводит к изменению субстратной специфичности тирозиновой протеинкиназы; теперь она способна фосфорилировать другие внеклеточные белки. Дефосфорилирование рецептора под действием тирозиновой фосфопротеинфосфатазы возвращает его в неактивное состояние.
АДФ-рибозилирование Известно, что АДФ является коферментом дегидрогеназ. Это вещество в определенных случаях является фактором АДФ-рибозилирования белков с участием ряда рибосомальных и цитоплазматических ферментов. Действие этих ферментов связано с процессами элонгации, например в случае дифтерийного токсина, или терминации.
Наиболее изученный пример - ингибирование синтеза белков в клетках слизистой оболочки зева и гортани энтеротоксином возбудителя дифтерии Corynebacterium diphteriae. Некоторые штаммы этого патогенного микроорганизма получают ген токсина от бактериального вируса, который инфицирует бактерию и индуцирует синтез токсина - одноцепочечного белка с молекулярной массой 60 кДа. В цитоплазме клеток хозяина под влиянием протеолитических ферментов токсин расщепляется на 2 фрагмента, один из которых является ферментом АДФ-рибозилтрансферазой. Этот фермент катализирует АДФ-рибозилирование и инактивацию фактора элонгации EF-2 по реакции:
EF-2 + NAD+ АДФ-рибозил - EF-2 + никотинамид + Н+
Модификация фактора EF-2 нарушает транслокацию рибосом, ведет к прекращению биосинтеза белков в инфицированных клетках и к их гибели. С действием токсина связаны основные симптомы дифтерии.
Существует два типа АДФ-рибозилированых белков - моно- и поли-АДФ-рибозилпротеины. Моно-АДФ-рибозилпротены являются N-гликозидами, в большинстве случаев это субстраты бактериальных токсинов, направленных против эукариотов. В качестве акцепторных аминокислот используются аргинин, аспарагин, лизин и дифтамин.
Поли-АДФ-рибозилтрансферазы присутствуют в ядрах клеток, и они ответственны за поли-АТФ-рибозилирование ядерных белков. В качестве акцепторных аминокислот служат глутаминовая кислота и С-концевой лизин.
Гликозилирование. Наиболее распространенная модификация белка, приводящая к появлению одной самых многочисленных групп гликопротеидов. Существует много типов гликопротеидов, отличающихся друг от друга составом моносахаридов, их количеством, а также одновременным присутствием других лигандов - липидов, металлов и пр. Большинство гетерополисахаридов в качестве основы содержат полипептидную цепь, на которую нанизаны олигосахара. Ранее считали, что в мукополисахарах белок представляет собой примесь, на самом же деле они представляют собой протеогликаны, организующей структурой которых является полипептидная цепь, богатая серином и по типу биосинтеза они являются белками.
Олигосахариды присоединяются к коровому белку ковалентной связью 3 типов:
) О-гликозидная связь между серином и ксилозой
) О-гликозидная связь между серином или треонином и N-ацетилгалактозамином.
3) N-гликозиламиновая связь между амидным азотом аспарагина и N-ацетилглюкозамином
Реакции синтеза гликозаминогликанов катализируют ферменты семейства трансфераз, обладающие абсолютной субстратной специфичностью. Эти трансферазы локализованы на мембране АГ. Сюда по каналам ЭР поступает коровый белок, синтезированный на полирибосомах, к которому присоединяются моносахариды связывающей области и затем наращивается вся полисахаридная цепь. Сульфатирование углеводной части происходит здесь с помощью сульфотрансферазы, донором сульфатной группы выступает ФА ФС.