Уровни структурной Уровни структурной организации белковой организации белковой

молекулымолекулы

Зав. каф. биохимии – доктор биологических наук, профессор

Загайко Андрей Леонидович

Первичная структура Первичная структура белкабелка

- порядок чередования остатков аминокислот в - порядок чередования остатков аминокислот в полипептидной цепи.полипептидной цепи.

Фредерик Сенжер (р.1918)Фредерик Сенжер (р.1918)

                •Расшифровка первичной структуры инсулина (1949–1954)Расшифровка первичной структуры инсулина (1949–1954)•Установление первичной структуры РНК (120 оснований) (1967) и ДНК Установление первичной структуры РНК (120 оснований) (1967) и ДНК (5375 оснований) (1977)(5375 оснований) (1977)•Метод расшифровки первичной структуры ДНК, основанный на Метод расшифровки первичной структуры ДНК, основанный на ферментативном синтезе радиоактивной комплементарной ферментативном синтезе радиоактивной комплементарной последовательности ДНК на изучаемой однонитчатой ДНК как на последовательности ДНК на изучаемой однонитчатой ДНК как на матрице (1977)матрице (1977)•Нобелевская премия по химии (1958) "за работы по определению Нобелевская премия по химии (1958) "за работы по определению структур белков, особенно инсулина" структур белков, особенно инсулина" •Нобелевская премия по химии (1980, совместно с У. Гилбертом и П. Нобелевская премия по химии (1980, совместно с У. Гилбертом и П. Бергом) "за существенный вклад в установление первичной структуры Бергом) "за существенный вклад в установление первичной структуры ДНК; за фундаментальные исследования биохимических свойств ДНК; за фундаментальные исследования биохимических свойств нуклеиновых кислот, в том числе рекомбинантных ДНК" нуклеиновых кислот, в том числе рекомбинантных ДНК"

Вторичная структура Вторичная структура белкабелка

α-спираль

β-слой

- правильная пространственная организация, - правильная пространственная организация, поддерживаемая водородными связями между поддерживаемая водородными связями между

пептидными группировкамипептидными группировками

Лайнус Полинг Лайнус Полинг (1901 – 1994 гг)(1901 – 1994 гг)лауреат двух лауреат двух Нобелевских Нобелевских премий: по химии премий: по химии (1954) и премии (1954) и премии мира (1962).мира (1962).

Образование водородных связей

Водородные связи в -спирали образуются между карбонильной группой (-СО) и четвертой по ходу цепи -NH-группой:

-Складчатый слой (-Складчатый слой (--конформация) конформация) имеет вид слоисто-имеет вид слоисто-

складчатой структурыскладчатой структуры

Формируется при помощи водородных связей в Формируется при помощи водородных связей в пределах отдельных участков одной полипептидной пределах отдельных участков одной полипептидной цепи или группой близкорасположенных соседних цепи или группой близкорасположенных соседних

полипептидных цепей:полипептидных цепей:

Антипараллельная -конформация Параллельная -конформация

Водородные связи

Белки, у которых вся Белки, у которых вся молекула охвачена молекула охвачена вторичной вторичной структурой, структурой, называются называются фибриллярнымифибриллярными (коллаген, кератин, (коллаген, кератин, фиброин)фиброин)

Третичная структура Третичная структура белкабелкаПространственная организация белковой молекулы, Пространственная организация белковой молекулы,

возникающая за счет, преимущественно, возникающая за счет, преимущественно, гидрофобныхгидрофобных взаимодействийвзаимодействий

Белки, имеющие Белки, имеющие третичную структуру, третичную структуру, называются называются глобулярнымиглобулярными..

Образование третичной Образование третичной структуры происходит структуры происходит в процессе в процессе фолдингафолдинга с с участием особых участием особых белков – белков – шейпероновшейперонов..

1. Электростатические взаимодействия

2. Водородные связи

3. Гидрофобные взаимодействия

4. Дисульфидные связи

5

Взаимодействия, стабилизирующие третичную

структуру

Четвертичная структура Четвертичная структура белкабелка

Структура молекулы гемоглобина, состоящей из 4-полипептидных цепей (2 цепи и 2 цепи)

- способ соединения нескольких полипептидных цепей - способ соединения нескольких полипептидных цепей (с помощью преимущественно гидрофобных связей) в (с помощью преимущественно гидрофобных связей) в функционально единый олигомерный комплексфункционально единый олигомерный комплекс

Тесная зависимость между Тесная зависимость между трехмерной структурой белка трехмерной структурой белка

и его функциейи его функцией

фермент

A

B

A

Связывание АСвязывание А

ПеревариваниПереваривание Ае А!!

фермент

КонгруэнтныКонгруэнтный субстрату Ай субстрату А

Гормональные рецепторы

АнтителаПример ферментной процесса

enzyme

субстраты