Помощь студентам, абитуриентам и школьникам.

Консультации и учебные материалы для разработки диссертации, дипломной работы ,курсовой работы, контрольной работы, реферата, отчета по практике, чертежа, эссе и любого другого вида студенческих работ.

Не успеваешь написать работу? Поможем!

Пример: Курсовая работа
G-белки.


ВУЗ, город:

Москва

Предмет: Биология

Курсовая работа по теме:

G-белки.

Страниц: 30

Автор: Сергей Пашков

2008 год

5 3
RUR 1490
Внимание!
Это только выдержка из работы

Рекомендуем посмотреть похожие работы:

  1. Формирование информационных биомолекул единого генетического кода и матричного механизма биосинтеза белков и ферментов (Курсовая работа, 2011)

    ... белки, но для этого ген должен хранить информацию для синтеза определенного белка (фермента). Сложный механизм реализации информации, заключенной в ДНК ... на этот вопрос: генетическая информация программирует синтез специфических белков, определяющих ...

  2. ИЗМЕНЕНИЕ БЕЛКОВ И ДРУГИХ АЗОТИСТЫХ ВЕЩЕСТВ ПРИ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКЕ МЯСА, РЫБЫ И БЛЮД ИЗ НИХ. (Курсовая работа, 2008)

    ... белковых продуктов извне с пищей. Белки делятся на простые и сложные. Простые построены только из аминокислот ... частей мяса + 10 частей картофеля; 5 частей молока + 10 частей овощей; 5 частей рыбы + 10 частей овощей; 2 части яиц ...

  3. Контрольная работа по биофизике. (Контрольная работа, 2008)

    Регуляция синтеза белка Основным условием существования любых живых организмов является наличие тонкой, гибкой, ... синтез белка регули-руется внешними и внутренними условиями, которые диктуют клетке синтез такого коли-чества белка и таких белков, ...

  4. Белки, ферменты, углеводы, липиды. Контрольная по биохимии (Контрольная работа, 2010)

    ... живых систем. Известны тысячи белковых веществ, а число возможных разновидностей белка может быть огромным. Одновременно белки ... крайне специфичны и их строение характерно только для тех определенных организмов и видов живых ...

  5. Химия аминокислот и определение содержания клейковины в зерне пшеницы (Дипломная работа, 2007)

    ... служат аминокислоты белков пищи. Вот почему белки совершенно ... состав белка в зерне и продуктах его переработки являются важнейшими показателями их качества. Запасные белки пшеницы ... и строение аминокислот, а также определить состав белка клейковины; 2) ...

  6. Биосинтез мембранных белков и их встраивание в биомембрану. (Курсовая работа, 2009)

    ... , что механизм секреции белков имеет много общего с механизмом синтеза белков плазматической мембраны. Совсем ... процесса переноса полипептид будет транспортироваться через мембрану целиком. Однако если внутри полипептида имеется второй сигнальный ...

  7. Биохимия белка. Интерпретация биохимических исследований для диагностики животных (Реферат, 2006)

    ... , что основу всего живого составляют белки. Следовательно, без белков жизнь на земле невозможна. Отсюда ... фракций белков. Наибольшее число фракций до 30 можно получить методом иммунофореза, который представляет собой комбинацию методов электрофореза ...

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 2

ИЗ ИСТОРИИ ОТКРЫТИЯ С-БЕЛКОВ 8

СТРУКТУРА И СВОЙСТВА 8

СВЯЗЬ С МЕМБРАНОЙ 9

СТУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ G-БЕЛКОВ 9

КЛАССИФИКАЦИЯ ПО ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТИ К ТОКЕИНАМ 10

СОПРЯЖЕНИЕ С ЭФФЕКТОРНЫМИ СИСТЕМАМИ 10

РЕГУЛЯЦИЯ АКТИВНОСТИ G-БЕЛКОВ 11

АДЕНИЛАТЦИКЛАЗА 12

ФОСФОЛИПАЗЫ 13

ПРОТЕИНКИНАЗЫ 14

ФОСФОДИЭСТЕРАЗЫ 16

АДЕНИЛАТЦИКЛАЗНАЯ СИСТЕМА 17

ВЛИЯНИЕ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ТОКСИНОВ НА АКТИВНОСТЬ АДЕНИЛАТЦИКЛАЗЫ (АДФ-РИБОЗИЛИРОВАНИЕ G-БЕЛКОВ) 20

ИНОЗИТОЛФОСФАТНАЯ СИСТЕМА 21

УЧАСТИЕ БЕЛКА КАЛЬМОДУЛИНА В ИНОЗИТОЛФОСФАТНОЙ ПЕРЕДАЧЕ СИГНАЛА 22

САМОРЕГУЛЯЦИЯ СИСТЕМЫ 23

Α-СУБЪЕДИНИЦА: ОБЩИЕ СВОЙСТВА 23

Β И Γ СУБЪЕДИНИЦЫ: ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА 24

G-БЕЛКИ: ΒΓ-СУБЪЕДИНИЦЫ 25

ГТФ-СВЯЗЫВАЮЩИЕ БЕЛКИ ОБРАЗУЮТ ДВА ОСНОВНЫХ СЕМЕЙСТВА G-БЕЛКОВ И НИЗКОМОЛЕКУЛЯРНЫХ ГТФ-СВЯЗЫВАЮЩИХ БЕЛКОВ 28

ЛИТЕРАТУРА 30

Выдержка

Сигнальные G-белки являются универсальными посредниками при передаче гормональных сигналов от рецепторов клеточной мембраны к эффекторным белкам, вызывающим конечный клеточный ответ. Когда семидоменная рецепторная молекула, локализованная в мембране сенсорной клетки, активируется какими-то изменениями во внешней среде, она претерпевает конформационные изменения. Последние детектируются

G-белками связанными с мембраной, которые, в свою очередь, активируют эффекторные молекулы в мембране. Часто это приводит к выделению вторичных мессенджеров в цитозоль.

Они являются объектом интенсивного изучения в связи с их участием во многих важных физиологических процессах. G-белки, участвующие в передаче сигнала, являются членами большого надсемейства гуанин-связывающих белков. Gбелки — это прецизионные регуляторы, включающие или выключающие активность других молекул.

Примерно 80% первичных мессенджеров (гормоны, нейротрансмиттеры, нейромодуляторы) взаимодействуют со специфическими рецепторами, которые связаны с эффекторами через G-белки.

G-белки — белки, связывающие гуанозиновые нуклеотиды. G-белки, ассоциированные с рецепторами, связаны с мембраной. В неактивном состоянии они связаны с GDР. При связывании рецептора с лигандом ГДФ замещается на ГТФ, в результате чего происходит активация. Процесс этот сравнительно медленный, протекающий в течение секунд — десятков секунд..

G-белки биологических мембран имеют гетеротримерную структуру. Они состоят из большой α-субъединиц (около 45 килодальтон — кДа), а также меньших β и γ-субъединиц, α-субъединица обладает ГТФ-азной активностью, в неактивной (выключенной) форме она связывает молекулу ГДФ на активном сайте. Субъединицы β и γ связаны между собой, и в физиологических условиях не могут быть диссоциированы. В неактивном состоянии βγ-комплекс непрочно связан с α-субъединицей. γ-субъединица связана с цитоплазматическим листком биологической мембраны геранил-гераниловой цепью (20 атомов углерода в цепи), близкой по структуре к холестерину. α-субъединица также связана с мембраной жирной кислотой с длиной цепи в 14 атомов углерода (миристоевая кислота). Такие связи обеспечивают то, что комплекс G-белка удерживается в плоскости мембраны, но в то же время способен легко двигаться в этой плоскости. Легко себе представить, как весь комплекс G-белка с присоединенным ГДФ перемещается в плоскости мембраны под действием тепловых сил, два семейства белков — гетеротримерные гуанозиннуклеотид связывающие белки (G-белки) и отдаленно родственные им гуанозинтрифосфатазы (ГТФ-азы) при связывании ГТФ могут включаться и активировать последующие компоненты передачи сигнала от поверхности клетки. Малые ГТФ-азы участвуют в контроле фундаментальных свойств клетки — полярности формы и процессов деления и дифференцировки. G-белки обычно регулируют более специализированные сигналы — продукцию вторичных мессенджеров. И те и другие способны гидролизовать GTР и таким образом выключать сигнал.

Поскольку β — и γ-субъединицы G-белков чрезвычайно консервативны, G-белки принято различать по их α-субъединицам. Кроме ГТФ-связывающего мотива, каждая последовательность Gальфа содержит как минимум один центр связывания дивалентных катионов, а также сайты ковалентной модификации бактериальными токсинами, катализирующими NAD-зависимые АДФ-рибозилтрансферазные реакции. G-белки, стимулирующие аденилатциклазу (Gs) или участвующие в фототрансдукции (Gt, трансдуцин) служат субстратами для АДФ-рибозилирования, катализируемого холерным токсином по одному из остатков аргинина, что приводит к блокированию деактивации этих белков. Gs, G-белок, ингибирующий аденилатциклазу, (Gi) и G-белок с пока еще неизвестной функцией (Go) АДФ-рибозилируются коклюшным токсином по остатку цистеина, расположенному у С-конца. Эта модификация препятствует взаимодействию между G-белком и рецепторами. Определена последовательность G-белка крысы (Gx), который оказался нечувствительным к коклюшному токсину.

G-белки — это регуляторные белки, связывающие при активации ГТФ. Лучше всего изучены G-белки, стимулирующие и ингибирующие аденилатциклазу (Gs — белки и Gi-белки соответственно). βı — адренорецепторы, β2 — адренорецепторы и D1 рецепторы сопряжены с белком Gs, и поэтому стимуляция этих рецепторов сопровождается активацией аденилатциклазы и повышением внутриклеточной концентрации цАМФ — классического второго (внутриклеточного) посредника.

Конечный ответ в разных клетках различен и зависит от того, что представляет собой эффекторные фрагменты (фермент, ионный канал и пр) α2 адренорецепторы, М2-холинорецепторы и D2-рецепторы сопряжены с белком Gi, и стимуляция этих рецепторов приводит к снижению активности аденилатциклазы и внутриклеточной концентрации цАМФ. Изменения активности ферментов и других внутриклеточных белков и, соответственно, клеточных функций при этом противоположны тем, что наблюдаются при активации белка Gs. α1-адренорецепторы (как и М1-холинорецепторы), видимо, сопряжены с другим, пока еще мало изученным типом G-белка. Этот белок иногда обозначают Gq. Он активирует фосфолипазу С, катализирующую распад мембранных фосфолипидов, в частности — фосфатидилинозитол-4,5-дифосфата до ИЗФ и ДГА. Оба эти вещества являются вторичными посредниками..

Связывание агониста (гормона, нейромедиатора и др.) с соответствующим рецептором приводит к белок-белковому взаимодействию между рецептором и G-белком и ускоряет диссоциацию ГДФ. В результате образуется короткоживущий комплекс агонист — рецептор — G-белок, не связанный ни с каким нуклеотидом. Связывание с этим комплексом молекулы ГТФ снижает сродство рецептора к G-белку, что приводит к диссоциации комплекса и высвобождению рецептора. Потенциально рецептор может активировать большое количество молекул G-белка, обеспечивая, таким образом, высокий коэффициент усиления внеклеточного сигнала на данном этапе. Активированная α-субъединица G-белка диссоциирует от βγ-субъединиц и вступает во взаимодействие с соответствующим эффектором, оказывая на него активирующее или ингибирующее воздействие..

α-субъeдиница с присоединенным с ней ГТФ способна взаимодействовать с эффектором в мембране — ферментами, такими, как аденилатциклаза, или, возможно, ионными каналами. Фермент может активироваться или ингибироваться, а ионный канал — открываться или закрываться. Конкретные примеры будут рассмотрены в последующих разделах. Взаимодействие с эффектором, однако, длится до тех пор, пока α — субъединица, являющаяся ГТФазой, удерживает ГТФ. Так что, очень вскоре присоединенный ГТФ гидролизуется до ГДФ. Когда это происходит, α — субъединица снова меняет свою конформацию и теряет способность активировать эффектор. После этого α-ГДФ взаимодействует с βγ-комплексом и снова образует тримерный комплекс, завершая, таким образом, цикл. Предполагают также, что комплекс из βγ-субъединиц тоже может (прямо или опосредованно) влиять на эффекторные ферменты.

Такими ферментами являются аденилатциклаза, фосфолипаза С. G-белки также регулируют работу К и Са²±ионных каналов, К G-белкам относятся полипептид Gs, стимулирующий аденилатциклазу и регулирующий Са²±ионные каналы, полипептид Gi, ингибирующий аденилатциклазу, и регулирующий К±каналы в клетках тканей мозга, Gt, трансдуцин, участвующий в передаче светового сигнала, Golf специфичный белок обонятельных ресничек и др. Все G-белки являются гетеротримерами, состоящими из субъединиц α, β и γ в порядке уменьшения молекулярной массы.

Впоследствии ГТФ, связанный с α-субъединицей G-белка, подвергается гидролизу, причем ферментом, катализирующим этот процесс, является сама α-субъединиц. Это приводит к диссоциации α-субъединицы от эффектора и реассоциации комплекса α-ГДФ с βγ — субъединицами. Спонтанная активация G-белка, связанного с ГДФ — весьма маловероятный процесс.

Этот же механизм лежит в основе гормональной регуляции фосфоинозитидспецифичной фосфолипазы С и фосфолипаза А2. Кроме того, было показано, что G-белки могут непосредственно активировать ионные каналы.

Лимитирующей стадией процесса восстановления исходного состояния G-белка является скорость диссоциации ГДФ от α-субъединицы G-белка. Скорость диссоциации увеличивается при взаимодействии G-белок-ГДФ с агонистсвязанным рецептором. Связывание ГТФ G-белком приводит, очевидно, к образованию комплекса агонист-рецептор-G-белок. Аналог GТР-СТР-γ-S и Мg2+ усиливает диссоциацию α-субъединицы из тримера G-белка. Однако следует заметить, что каталитическая субъединица аденилатциклазы из мембран мозга быка хроматографически соочищается с α — и β-субъединицами Gs-белка и вопрос диссоциации α-субъединиц из тримера G-белка для активации эффектора требует уточнения.

G-белки проявляют значительный полиморфизм. Каждая из форм субъединиц G-белка высокогомологична по структуре, близка по функциям, но отличается молекулярной массой и электрофоретической подвижностью. Особенно широк полиморфизм и наиболее изучен для αs и αi G-белков.

Так из мозга человека выделено 11 форм ДНК, ответственных за синтез αs-субъединиц, четыре вида которых клонированы и, предполагается, что они определяют синтез четырех изоформ αs, в мозге человека. Для αi найдены, в основном, три изоформы αi1, αi2, αi3. Молекулярные массы изоформы αs находятся в пределах 42-55 кДа, а αi 39-41 кДа. Распределение молекулярных вариантов αi носит тканеспецифический характер: αi1 представлена, в основном, в мозге, αi2 обнаружена в нервной ткани и в клетках крови, αi3 представлена в периферических тканях и отсутствует в мозге. Распределение генов, кодирующих синтез трех изоформ αi по тканям примерно совпадает в ряду: человека, бык, крыса, мышь. Определение аминокислотной последовательности αi и αs показало, что изоформы αs или αi различаютс в области С — и N — концевой последовательности, связывающихся с рецептором или эффектором. Предполагается, что полиморфизм α-субьединиц определяется многообразием рецепторов и их подтипов и разнообразием эффекторных систем..

αi-субъединицы Gi кодируются тремя различными структурными генами. Что касается изоформ α-субъединиц Gs-белков, то пока неясно, кодируются ли изоформы разными структурными генами или это продукт одного гена с последующим внутренним альтернативным сплайсингом исходного РНК-транскрипта, или множественность их результат посттрансляционной модификации. В настоящее время известно 9 структурных генов, кодирующих G-белки и 12 продуктов этих генов.

Список использованной литературы

1. Биохимия.3-е издание (исправленное). М; Издательская группа ГЭОТАР-Медиа. 2006 г.

2. Основы биохимии. А. Уайт, Ф Хендлер, Э. Смит, Р. Хилл, И. Леман.3 т. М; Мир1981 г.

3. Биохимия. Марри, Греннер. М; Высшая школа. 1993 г.

4. Биохимия. Ленинджер, 1995 г.

5. Биохимия. В.П. Комов., В.Н. Шведова. Дрофа; М: 2004 г. .

6. Общая биохимия. Учебное пособие по биохимии. Курс лекций. М.Т. Генгин; 1997 г.

7. Основы биохимии. Ю.Б. Филиппович. Издание второе, переработанное и дополненное. Высшая школа; М4, 1995г.

3 62
RUR 1490

Книги для самоподготовки по теме "G-белки." - Курсовая работа

Биология опухолевого роста
Биология опухолевого роста
ОЛМА Медиа Групп

ISBN 5949460901,9785949460900

Биология: справочник. Чебышев Н. В., Гузикова Г. С., Лазарева Ю. Б., Ларина С. Н. 2-е изд., испр. и доп. 2011. - 608 с.: ил.
Биология: справочник. Чебышев Н. В., Гузикова Г. С., Лазарева Ю. Б., Ларина С. Н. 2-е изд., испр. и доп. 2011. - 608 с.: ил.

ISBN 597041817X,9785970418178

Энциклопедия развивающих игр
Энциклопедия развивающих игр

ISBN 5765418058,9785765418055

Эволюция биосферы и биоразнообразия
Эволюция биосферы и биоразнообразия
Александер Довельд , 2013

ISBN 5873172994,9785873172993

Реферативный журнал: Биология
Реферативный журнал: Биология
1971

ISBN

Рост и воспроизведение митохондрий
Рост и воспроизведение митохондрий
1978

ISBN

Статьи по теме для самостоятельной работы

Какие возможности дает изменение алфавита ДНК? - Популярная Механика

Какие возможности дает изменение алфавита ДНК? - Популярная Механика

Точнее, они были такими — до прошлого года, когда ученые совершили научный прорыв и смогли добавить в генетический алфавит две новые буквы. В 1973 году был получен первый трансгенный организм: ученые научились напрямую переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Но полученные в ходе экспериментов по генной инженерии формы жизни ничем принципиально не отличались от тех,... далее

Сколько мусора в нашей ДНК? - Популярная Механика

Сколько мусора в нашей ДНК? - Популярная Механика

Геном рыбы фугу примерно в восемь раз меньше, чем геном человека, и в 330 раз меньше, чем геном двоякодышащей рыбы протоптер. Какие «призраки» живут на «кладбищах геномов», и сколько мусора в нашей с вами ДНК. Известный молекулярный биолог Дэвид Пенни из Центра молекулярной экологии и эволюции Аллена Вилсона в новозеландском Университете Массей как-то сказал: «Я бы весьма гордился работой в... далее

Догхантеры-деграданты начинают массовую охоту на собак в России - НТВ.ru

Догхантеры-деграданты начинают массовую охоту на собак в России - НТВ.ru

В соцсетях активно обсуждают акцию догхантеров, которые готовятся 20 января провести по всей стране тотальную зачистку от собак. Догхантеры уверены, что делают нужное дело избавляют города от бродячих собак, а случайные домашние жертвы всего лишь издержки профессии. Но психолог Кирилл Кошкин говорит, что таким людям нужна реальная психиатрическая помощь. Он делит догхантеров на три категории:... далее

На пути к детальному каталогу раковых генов - Элементы

На пути к детальному каталогу раковых генов - Элементы

Рисунок с сайта en.en. Создание детального каталога раковых генов — важная задача, выполнение которой позволит подбирать оптимальную терапию онкологического заболевания для каждого пациента. Чтобы составить каталог раковых генов, мутирующих с высокой (>20%) и средней (2–20%) частотой, требуется проанализировать для каждого гена в среднем 2000 пар «опухоль — норма», то есть для 50 наиболее... далее







Карта : А Б В Г Д Е Ё Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z

Наверх