загрузка...
 
ОГРАНИЧЕННЫЙ ПРОТЕОЛИЗ
Повернутись до змісту

ОГРАНИЧЕННЫЙ ПРОТЕОЛИЗ

Высокоспецифичные протеиназы характеризуются усложненным строением адсорбционного центра. Как правило, он ориентирован на особенности строения не одной, а обеих аминокислот, образующих ту пептидную связь, которую готов расщеплять данный фермент. Более того, обычно предъявляются четкие требования к структуре еще и других аминокислот. более или менее удаленных от атакуемой связи, а также к пространственному взаиморасположению всех этих «опознавательных ориентиров». В итоге из десятков или сотен пептидных связей в молекуле белка-мишени про- теиназа распознает только одну и именно ее подвергает гидролизу. Отсюда ясно, что в ходе ограниченного протеолиза белковая молекула субстрата расщепляется на два строго определенных фрагмента.

Предельным примером высокой субстратной избирательности может служить одна из протеиназ плазмы крови - фактор О системы комплемента. Он способен расщеплять лишь единственный из белков плазмы - фактор В той же системы (см. раздел 8.6.3), причем, только в одном, строго определенном месте (по связи арг.гм - ЛШ235).

Как правило, реакция ограниченного протеолиза зрелого (функционирующего) белка является лишь первым шагом на пути, завершающемся тотальным протеолизом. Иногда за первой следует вторая, а то и третья реакция такого рода, но рано или поздно это ведет к появлению продуктов, быстро гидролизуемых до соответствующего набора аминокислот.

Из сказанного ясно, что один и тот же исходный белок может быть мншенью для разных протеиназ высокой специфичности. И тогда встает вопрос об очередности их действия. Для внутриклеточных процессов она в значительной степени предопределена пространственной упорядоченностью этих ферментов. Многие из них фиксированы в определенных местах мембраны ЭР и аппарата Гольджи. Синтезируемый в рибосомах белок своей ГЯ-концевой частью попадает прежде всего в просвет ЭР. Обычно именно здесь происходит отщепление сигнального пептида (см. раздел

. По мере продвижения по каналам ЭР белок достигает той зоны, где есть фермент, очень избирательно отщепляющей пропептид- ный фрагмент молекулы. Этот простейший пример дает представление о том, каким образом для каждого конкретного белка обеспечивается нужная последовательность реакций ограниченного протеолиза внутри клетки.

Совсем иное дело внеклеточные протеиназы. Для них нереальны и пространственное разграничение между собой, и изоляция от субстратов. Весь набор протеиназ, например, плазмы крови (а их — не один десяток) равномерно распределен в жидкости и перемешан с остальными плазменными белками, т.е., со своими потенциальными субстратами. В такой ситуации упорядоченность реакций протеолиза регламентирована двумя «правилами». Первое: в плазму протеиназы поступают (и циркулируют в ней) только в форме зимогенов (исключение составляет упомянутый фактор О, концентрация которого, впрочем, предельно низка). Второе «правило»: после активации очередность действия протеиназ предопределена только их высокой субстратной специфичностью (именно она исключает возможность хаотичной работы этих ферментов). Отсюда следует, что плазма крови находится в постоянной готовности осуществить тот или иной протео- литический процесс. Однако запускается этот процесс лишь под воздействием определенного стимула, способного перевести соответствующий зимоген в активную форму, которая и станет выполнять свое функциональное предназначение, выборочно гидролизуя соответствующий субстрат. Естественно, такая активация должна находиться под жестким контролем, чтобы не допустить случайного (несанкционированного) эффекта либо его чрезмерности.



загрузка...