Денатурированное
состояние:
каталитически
неактивное
Удаление мочевины и β- меркаптоэтанола
Нативное состояние: каталитически активное
Формирование третичной структуры белка
Процесс сворачивания полипептидной цепи в правильную пространственную структуру (формирование третичной структуры) называется фолдингом белка;
Способ сворачивания белка в глобулу зависит от его первичной структуры.
Самопроизвольность протекания любого процесса оценивают с помощью изменения свободной энергии Гиббса
ΔG = -RTlnK = ΔH - TΔS
Для самопроизвольно протекающих процессов ΔG<0
Energy
Unfolded |
Folded |
Reaction coordinate
«спонтанная» реакция
Организация требует затраты энергии
Экспериментально рассчитанное изменение свободной энергии для фолдинга 7 анкириновых повторов Notch- рецептора
Этапы свертывания полипептидной цепи
развернутая полипептидная цепь
элементы вторичной структуры
элементы сверхвторичной структуры
нативная третичная структура
Структурные домены сворачиваются отдельно
полипептидная |
|
|
|
|
|
цепь |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
N- |
|
|
|
- C |
|
|
|
|
|||
1 |
2 |
|
3 |
|
|
|
|
фолдинг (сворачивание) |
|
|
|
а |
б |
в |
Внутри домена можно выделить ядро свертывания
Проблемы фолдинга
Каков механизм фолдинга? Каков код фолдинга?
Возможно ли предсказание пространственной структуры?
|
Asn-Ala-Ala-Ile-Arg-Ser |
|
α-спираль |
|
β-складчатый слой |
|
|
|
(фосфофруктокиназа) |
(термолизин) |
|
|
||
Возможно, укладка белковой цепи определяется не только максимальной стабильностью образующейся структуры, но и быстротой достижения стабильного состояния