Посттрансляционные изменения

Полипептидные цепи могут подвергаться структурным модификациям в виде удаления части цепи (частичный протеолиз), присоединения одного или нескольких низкомолекулярных лигандов (ковалентные модификации), приобретения белком естественной для него (нативной) конформации (фолдинг полипептида, формирование белка из отдельных полипептидов — СЕ белка).

 Частичныйпротеолиз. Многие секретируемые белки (например, ферменты и гормоны) синтезируются в виде функционально неактивных предшественников, удаление части полипептидной цепи специфическими эндопротеазами приводит к образованию активных молекул. Эти процессы происходит в гранулярной эндоплазматической сети, комплексеГольджи, а также после секреции.

 Ферменты. Зимогены — неактивные предшественники секретируемых ферментов, из них образуется активный фермент (например, трипсиноген поджелудочной железы превращается в активный трипсин в тонком кишечнике).

 Гормоны. У препрогормонов (например, у препроинсулины и препроглюкагона) в гранулярной эндоплазматической сети удаляется N-концевой сигнальный пептид — образуются неактивные прогормоны. Далее прогормоны в комплексеГольджиподвергаются воздействию протеаз и превращаются в активные гормоны.

 Ковалентныемодификации. Структурные белки и ферменты могут активироваться или инактивироваться в результате присоединения различных химических групп (фосфатных, ацильных, метильных, олигосахаридных и некоторых других).

Ингибиторы матричного биосинтеза

Большая группа веществ ингибирует матричный синтез ДНК (репликацию), РНК (транскрипцию), полипептида (трансляцию). К таким веществам относятся антибиотики, токсины, интерфероны, а также вирусы

 Антибиотикиприменяют в качестве противоопухолевых (курсы хемотерапии, табл. 3–2) и антибактериальных ЛС.

Таблица3–2.Антибиотики—ингибиторыматричныхбиосинтезов[9]

Антибиотик	Механизм
Ингибиторырепликации
Дауномицин, доксорубицин, актиномицин D	Внедряются («интеркалируют») между парами оснований ДНК и нарушают репликацию и транскрипцию
Мелфалан	Алкилирует ДНК и нарушает репликацию
Номермицин, новобиоцин	Ингибируют ДНК-топоизомеразу П, ответственную за суперспирализацию ДНК, и ингибируют репликацию и транскрипцию
Ингибиторытранскрипции
Рифамицины	Связываются с бактериальной РНК-полимеразой и препятствуют началу транскрипции
Ингибиторытрансляции
Тетрациклины	Ингибируют элонгацию: связываются с СЕ 30S рибосомы и блокируют присоединение аминоацил-тРНК
Пуромицин	Замещает аминокислотный комплекс тРНК, чем предотвращает добавление аминокислот к полипептиду
Левомицетин (хлорамфеникол)	Присоединяется к СЕ 50S рибосомы и ингибирует пептидилтрансферазную активность (препятствует соединению мРНК с рибосомами)
Эритромицин	Присоединяется к СЕ 50S рибосомы и ингибирует транслокацию
Стрептомицин	Ингибирует инициацию трансляции. Связывается с СЕ 30S рибосомы, вызывает ошибки при чтении мРНК

 Вирусы. Генетический материал вирусов — ДНК или РНК. После заражения клеток синтез вирусных ДНК, РНК и белков происходит за счёт ферментов, субстратов и источников энергии клетки–хозяина, но прекращаются собственные синтезы.

 Токсины(‑аманитин, рицин, бактериальные).

 ‑Аманитинбледной поганкойAmanitaphalloidesингибирует РНК–полимеразы, в особенности РНК-полимеразу II, катализирующую синтез мРНК.

 Рицинклещевины обыкновенной — N-гликозилаза, удаляющая остаток аденина из 28S рРНК большой СЕ рибосомы и ингибирующая синтез белка.

 Бактериальныетоксины. Некоторые инфекции сопровождаются ингибированием матричных синтезов. Например, энтеротоксин возбудителя дифтерииCorynebacteriumdiphteriaeинактивирует фактор элонгации EF-2, что приводит к прекращению биосинтеза белков в инфицированных клетках.

 Интерферонысекретируются некоторыми клетками в ответ на заражение вирусами и препятствуют распространению вирусной инфекции путём стимулирования синтеза ферментов, способных разрушать мРНК вирусов и прекращения синтеза белков на рибосомах инфицированных вирусов, препятствуя тем самым экспрессии вирусных генов в заражённых клетках.