Mandl József (szerk.)

Biokémia

Aminosavak, peptidek, szénhidrátok, lipidek, nukleotidok, nukleinsavak, vitaminok és koenzimek


1.2.12. Az in vitro és in vivo fehérjeszerkezet kialakulás különbségei

Anfinsen kísérlete igazolta, hogy a fehérje primer szerkezete minden további információt tartalmaz a teljes térszerkezet kialakulásához. Ennek a kísérletnek a lényege az volt, hogy a ribonukleáz enzimet reduktív közegben és magas koncentrációjú urea jelenlétében denaturálták, majd a denaturáló ágensek eltávolítása után vizsgálták a fehérje aktivitásának visszatérését. Az in vitro és in vivo folyamat között jelentős különbségek vannak. Az in vitro folyamat órákig is eltarthat, míg az in vivo folyamat másodperceket, esetleg perceket vesz igénybe. Ennek oka, hogy in vitro a fehérjekoncentrációt nem lehet 0.1–1 mg/ml fölé emelni, mert ez az olvadt gombóc szerkezet aggregációjához vezetne az itt még jelenlevő felszíni hidrofób részletek miatt. In vivo ennél jóval magasabb koncentráció mellett sem következik be aggregáció. In vitro a fehérje egésze tekeredik fel, in vivo ez a folyamat a fehérje szintézisével párhuzamosan, az N-terminálistól a C-terminális felé haladva következik be. Ebből arra lehet következtetni, hogy in vivo olyan mechanizmusok léteznek, amelyek védik a fehérjét az aggregáció, a túl korai betekeredés ellen és meggyorsítják a záró, sebességmeghatározó lépéseket. Ezeket a sejten belül működő molekulákat chaperonoknak nevezzük. Ezek a fehérjék védik a naszcens fehérjét az aggregációtól és a korai feltekeredéstől (70 kDa-os hősokk fehérjék, hsp70), segítik a diszulfidhidak megfelelő pozícióban történő kialakulását (protein-diszulfid-izomeráz, tekeráz), a prolin melletti peptidkötések izomerizációját (peptidil-prolil-cisz/transz-izomeráz, PPI). A chaperonok a védelemre szoruló, stabilizálandó fehérjéket annak alapján ismerik fel, hogy ezeknek a felszínén a szokásosnál több hidrofób oldallánc illetve peptidkötés van. A stabil, natív fehérjékben ezek döntő többségükben a hidrofil oldalláncok által takart helyzetben vannak. Így a chaperonok a denaturált fehérjék renaturálásában is fontos szerepet játszanak.
A chaperonok számos enzimaktivitással rendelkeznek, melyek közül jelenleg az ATP-kötő és hidrolizáló aktivitás látszik a legfontosabbnak. Az ATP kötése a chaperon konformációját megváltoztatja, a chaperon ezután hidrolizálja az ATP-t és visszaalakul eredeti konformációjába (ATP-ciklus). A két konformáció a stabilizálandó fehérjével váltakozva magas és alacsony affinitású komplexet képez, amely hozzájárul a tekeredő fehérje megfelelő konformációjának kialakulásához. A chaperonok ezen kívül hozzájárulnak a fehérje oligomerek kialakulásához, a sejten belüli membránokon át történő transzporthoz és egyes fehérjék inaktív-aktív formáinak egymásba átalakításához is.

Biokémia

Tartalomjegyzék


Kiadó: Semmelweis Kiadó

Online megjelenés éve: 2026

ISBN: 978 963 331 712 9

Hivatkozás: https://mersz.hu/mandl-biokemia//

BibTeXEndNoteMendeleyZotero

Kivonat
fullscreenclose
printsave