белки
- Термин
-
- белки
- Термин на английском
-
- proteins
- Синонимы
-
- полипептиды
- Аббревиатуры
-
- Связанные термины
-
- биологическая мембрана, биологические моторы, биологические нанообъекты, биомиметические наноматериалы, биополимеры, биосенсор, биосовместимые покрытия, гидрофобное взаимодействие, ДНК, капсид, кинезин, клетка, РНК, нанолекарство, нанофармакология, олигопептид, протеом, протеомика, фермент
- Определение
-
Высокомолекулярные природные полимеры, построенные из остатков аминокислот, соединенных амидной (пептидной) связью –СО-NH-.
- Описание
-
Каждый белок характеризуется специфической аминокислотной последовательностью и индивидуальной пространственной структурой (конформацией).
Существует 4 основных категории белков:
-
структурные (образующие клеточные структуры);
-
ферменты (осуществляющие химические реакции);
-
регуляторные (контролирующие экспрессию генов или активность других белков);
-
транспортные (переносящие другие молекулы внутри клетки или через клеточную мембрану).
Функционирование белков лежит в основе важнейших процессов жизнедеятельности организма. По составу белки делят на простые, состоящие только из аминокислотных остатков, и сложные. Сложные могут включать ионы металла (металлопротеины) или пигмент (хромопротеины), образовывать прочные комплексы с липидами (липопротеины), нуклеиновыми кислотами (нуклеопротеины), а также ковалентно связывать остаток фосфорной кислоты (фосфопротеины) или углевода (гликопротеины). Биосинтез белков происходит в результате трансляции в субклеточных частицах - рибосомах, представляющих собой сложный рибонуклеопротеидный комплекс. Информация о первичной структуре белков (последовательности аминокислот) задана последовательностью нуклеотидов в соответствующих генах. В процессе транскрипции эта информация с помощью фермента - ДНК-зависимой РНК-полимеразы передается на матричную рибонуклеиновую кислоту, которая, соединяясь с рибосомой, служит матрицей для синтеза белков. Выходящие из рибосомы синтезированные полипептидные цепи, самопроизвольно сворачиваясь, принимают присущую данному белку трехмерную конформацию, а также подвергаются модификации благодаря реакциям различных функциональных групп аминокислотных остатков и расщеплению пептидных связей. Трехмерная структура белка играет важную роль в обеспечение его специфической функциональной активности. Трёхмерная структура белка формируется в результате взаимодействия структур более низких уровней. Выделяют четыре уровня структуры белка. Первичная структура- последовательность аминокислот в полипептидной цепи, определяющая последующие конформационные события. Вторичная структура - укладка полипептидной цепи в элементы вторичной структуры (альфа-спиральные участки, бета-структурные слои и др.) путем образования водородных связей. Третичная структура - пространственное взаимное расположение элементов вторичной структуры, стабилизированное различными типами взаимодействий (ковалентные, ионные и гидрофильно-гидрофобные). Четвертичнаяструктура - свойственная только полимерным (т.е. состоящим из двух и более полипептидных цепей) белкам форма пространственной организации, обусловленная различными вариантами взаиморасположения и взаимодействия отдельных полипептидных цепей. Белковые цепи, входящие в состав белка с четвертичной структурой, образуются на рибосомах по отдельности и лишь после окончания синтеза образуют общую надмолекулярную структуру (или сложную молекулу, если между разными полипептидными цепями образуются дисульфидные мостики). В состав белка с четвертичной структурой могут входить как идентичные, так и различающиеся полипептидные цепи. В стабилизации четвертичной структуры принимают участие те же типы взаимодействий, что и в стабилизации третичной. При синтезе белков в большинстве случаев используется 20 стандартных аминокислот. Множество их комбинаций дает большое разнообразие свойств молекул белков. Часто в живых организмах несколько молекул белков образуют сложные функциональные комплексы друг с другом и с другими молекулами, например, фотосинтетический пигмент-белковый комплекс. Надмолекулярные белковые комплексы могут состоять из десятков молекул, многие из них сравнимы по размеру с рибосомами и в последние годы часто описываются как органоиды (например, протеасома – белковый комплекс, осуществляющий разрушение белков в конце их жизненного цикла).
- Авторы
-
- Народицкий Борис Савельевич, д.б.н.
- Нестеренко Людмила Николаевна, к.б.н.
- Курочкин Илья Николаевич, д.х.н.
- Ссылки
-
- Кларк Д., Рассел Л. Молекулярная биология: простой и занимательный подход. Пер. с англ. Издание 2-е. – М.:ЗАО «Компания КОНД», 2004. - 472 с.
- Глик Б., Пастернак Дж. Молекулярная биотехнология принципы и применение. Пер. с англ. - М.: Мир, 2002 - 589 с.
- Белки/Википедия — свободная энциклопедия. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Белки (дата обращения 12.10.2009)
- Белки/Химическая энциклопедия. Т. 1 в 5 т. - М.: Большая Российская Энциклопедия, 1998 - с.247-254
- Иллюстрации
-
|
Уровни структуры белков: 1 — первичная, 2 — вторичная, 3 — третичная, 4 — четвертичная
Источник: Белки/Википедия — свободная энциклопедия. URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/белки |
- Теги
-
- Разделы
-
- Наномедицина и диагностика
Энциклопедический словарь нанотехнологий. — Роснано.
2010.