Классификация белков Простые и сложные белки 1

Классификация белков. Простые и сложные белки 1

План лекции n n n Принципы классификации белков Фибриллярные белки Глобулярные белки Сложные белки Хромопротеины 2

Сложные белки Липопротеины Классификация белков. Простые и сложные белки 3

Сложные белки Гликопротеины Иммуноглобулин М Классификация белков. Простые и сложные белки 4

Сложные белки Протеогликаны Схематическое изображение структур протеогликанов: 1 – протеогликан хряща; 2 – протеогепарин; 3 – протеодерматансульфат с олигосахаридами муцинового типа; 4 – протеохондроитинсульфат или протеодерматансульфат небольшой молекулярной массы; 5 – протеокератансульфат роговицы; 6 – протеогепарансульфат клеточной поверхности Классификация белков. Простые и сложные белки 5

Сложные белки Металлопротеины Цитохром с Ферритин Классификация белков. Простые и сложные белки 6

Сложные белки Нуклеопротеины Модель вируса мозаичной болезни табака; а – спираль РНК; б – субъединицы белка Классификация белков. Простые и сложные белки 7

Хромопротеины Гемоглобин (а), субъединица гемоглобина (б ) и структура гема (в ) а б в Связывание кислорода с гемом в гемоглобине Классификация белков. Простые и сложные белки 8

Хромопротеины Миоглобин Классификация белков. Простые и сложные белки 9

Хромопротеины Простетические группы цитохромов Классификация белков. Простые и сложные белки 10

Сложные белки 11

План лекции • • • Введение Гликопротеины и протеогликаны Фосфопротеины Липопротеины Металлопротеины. Металлы, способные выступать в роли простетической группы. Значение координационных связей в формировании нативной структуры металлопротеинов. Цинк содержащий гексамерный комплекс инсулина, строение, биологическое значение. Негемовое железо в белках. Fe. Sбелки дыхательной цепи 12

Введение Основное определение Сложные белки – соединения, состоящие из белка и небелковой (простетической) части. В качестве простетической группы выступают: углеводы, липиды, ионы металлов, нуклеиновые кислоты, фосфорная кислота. Сложные белки биологически активны лишь находясь в комплексе друг с другом. Сложные белки 13

Гликопротеины Углеводные компоненты гликопротеинов Гликопротеины составляют большую группу сложных белков, содержащих в качестве простетической части углеводы и/или их производные, ковалентно связанные с белком. Димер гиалуроновой кислоты Сложные белки 14 Хондроитинсульфат

Гликопротеины Мукополисахариды Муцины – мукополисахариды, полужидкие слизеобразные вещества, вырабатываемые пищеварительными железами, которые в комплекс е с особыми белками играют важную роль в предохранении стенок пищеварительного тракта от механических, химических повреждений и от самопереваривания. В состав мукоитинсульфата входит дисахаридный остаток, построенный из маннозамина и глюкуроновой кислоты, причем маннозамин этерифицирован двумя, тремя остатками серной кислоты. Сложные белки 15

Гликопротеины Функции гликопротеинов Из природных источников животного и растительного происхождения выделены различные гликопротеины, выполняющие разнообразные функции: Ø защитные (антитела, иммуноглобулины); Ø регуляторные (гормоны – фолликулстимулирующий, соматотропный); Ø транспортные (трансферрин, церуллоплазмин, териоглобулин); Ø гомеостатические (гепарин); Ø структурные (гликофорин, муреин); Ø образующие рецепторы и др. Сложные белки 16

Гликопротеины Протеогликаны Малые протеогликаны являются мультифункциональными макромолекулами. Они могут связываться с другими компонентами соединительной ткани и оказывать влияние на их строение и функции. Строение агрекана (слева): 1 – хондроитинсульфат; 2 – кератинсульфат; 3 – сердцевинный белок; G 1, G 2, G 3 – глобулярные белки; ГК – гиалуроновая кислота Сложные белки 17

Фосфопротеины Образование лизофосфолипидов Фосфосерин Фосфотреонин Простетической группой фосфопротеинов является ортофосфорная кислота. Остатки фосфорной кислоты присоединяются к молекуле белка сложноэфирными связями по месту гидроксильных групп оксиаминокислот – серина и треонина. Сложные белки 18

Липопротеины Хиломикрон Липопротеины – высокомолекулярные структуры, большинство из которых являются транспортной формой липидов. Липопротеины состоят из белков и липидов. В отличие от липидов липопротеины растворимы в воде и не растворимы в органических растворителях. Сложные белки 19

Липопротеины Состав липопротеинов плазмы крови Типы Хиломикр липопро оны теинов ЛПОНП ЛППП ЛПНП ЛПВП Белки, % 2 10 11 22 50 ФЛ, % 3 18 23 21 27 ХС, % 2 7 8 8 4 ЭХС, % 3 10 30 42 16 ТАГ, % 85 55 26 7 3 В организме синтезируются следующие липопротеины: хиломикроны (ХМ), липопротеины очень низкой плотности (ЛПОНП), липопротеины промежуточной плотности (ЛППП), липопротеины низкой плотности (ЛПНП), липопротеины высокой плотности (ЛПВП). Сложные белки 20

Липопротеины Функции и некоторые характеристики липопротеинов крови Типы липопротеинов Хиломикроны ЛПОНП ЛППП Транспорт липидов синтезируемых в печени Промежуточная форма превращения ЛПОНП в ЛПНП под действием фермента ЛПлипазы ЛПНП ЛПВП Транспорт холестерина в ткани Удаление избытка холестерина из клеток и других липопротеинов Функции Транспорт липидов из клеток кишечника Место образования Эпителий тонкого кишечника Клетки печени Кровь Клетки печени, ЛПВПпредшественники Плотность, г/мл 0, 92– 0, 98 0, 96– 1, 00– 1, 06– 1, 21 Диаметр частиц, н. М Больше 120 30– 100 – 21– 100 7– 15 Основныеапо липопротеины В 48, С 2, Е В– 100, Е В– 100 А– 1, С– 2, Е Сложные белки 21

Металлопротеины Определение металлопротеинов Сложные белки могут в качестве небелковой части содержать металлы, такие как: медь, железо, магний, цинк, селен и другие. К числу металлопротеинов относятся около ста ферментов, например, полифенолоксидаза, цитохромоксидаза (содержат Cu), карбоангидраза, алкогольдегидрогеназа, карбоксипептидаза, ДНКи РНК-полимеразы (содержат Zn), цитохромы, каталаза, пероксидаза – Fe. Важная функция металлопротеинов связана с транспортом металлов и/или их накоплением. Сложные белки 22

Металлопротеины Mn-супероксиддисмутаза Существует несколько форм супероксиддисмутазы в зависимости от типа переходного металла – кофактора активного центра фермента: Cu, Zn-СОД (медь как кофактор активного центра и цинк как кофактор, стабилизирующий конформацию медь и цинк связаны с белковой частью молекулы через гистидиновые остатки), Mn-СОД (с марганцем в активном центре), а также менее распространённые Fe-СОД (с железом) и Ni-СОД (с никелем). Митохондрии эукариотических клеток и многие бактерии содержат супероксиддисмутазу с Mn (Mn-СОД). Сложные белки 23

Металлопротеины Гексамерный комплекс инсулина с Zn 2+ В поджелудочной железе в качестве запасной формы содержится гексамер инсулина (из 6 мономеров), стабилизированный ионами Zn 2+. В образовании двух комплексов с катионом Zn 2+ принимают участие остатки гистидина в положении B-10 всех шести субъединиц. Каждый октаэдрический комплекс включает один катион Zn 2+, три остатка гистидина и три молекулы воды. Сложные белки 24

Металлопротеины Ферритин – олигомерный белок, состоящий из тяжелых и легких полипептидных цепей, составляющих 24 протомера, является примером металлопротеина, депонирующего железо. По своей архитетуре ферритин – полая сфера, внутри которой может содержаться от 3000 до 45000 ионов трехвалентного железа. Тяжелые цепи ферритина окисляют двухвалентное железо с образованием трехвалентного. Сложные белки 25