Funkcja regulacyjna białek: opis, cechy i właściwości

Białka to substancje organiczne o dużej masie cząsteczkowej, które składają się z alfa-aminokwasów połączonych wiązaniem peptydowym w jeden łańcuch. Ich główną funkcją jest funkcja regulacyjna. Co i jak się objawia, należy teraz szczegółowo opisać.

Opis procesu

Białka mają zdolność do przyjmowania i przekazywania informacji. To tłumaczy ich działanie w regulacji procesów zachodzących w komórkach i w całym organizmie.

Działanie to jest odwracalne i zwykle wymaga obecności liganda . To z kolei odnosi się do związku chemicznego, który tworzy kompleks z biomolekułami, a następnie wywołuje określone efekty (farmakologiczne, fizjologiczne lub biochemiczne).

Co ciekawe, naukowcy regularnie odkrywają nowe białka regulacyjne. Uważa się, że obecnie znana jest tylko niewielka część z nich.

Białka o funkcji regulacyjnej dzielą się na odmiany. I o każdym z nich warto mówić osobno.

Klasyfikacja funkcjonalna

Jest to dość arbitralne. W rzeczywistości, jeden hormon może wykonywać wszystkie rodzaje rzeczy zadania. Ale ogólnie, funkcja regulacyjna zapewnia progresję cyklu komórkowego, dalszą transkrypcję, translację, splicing i aktywność innych związków białkowych.

Następuje to albo poprzez wiązanie się z innymi cząsteczkami, albo poprzez działanie enzymatyczne. Swoją drogą, te substancje odgrywają bardzo ważną rolę. Enzymy to złożone cząsteczki, które przyspieszają reakcje chemiczne w żywym organizmie. A niektóre z nich hamują aktywność innych białek.

A teraz możesz iść do.. aby poznać klasyfikację gatunków.

Hormony białkowe

Mają wpływ na różne procesy fizjologiczne, a bezpośrednio na metabolizm. Białka hormonalne są produkowane w gruczołach dokrewnych, a następnie transportowane przez krew w celu przekazania sygnału informacyjnego.

Rozprzestrzeniają się chaotycznie. Działają one jednak tylko na komórki, które posiadają specyficzne białka receptorowe. Tylko z nimi mogą wiązać się hormony.

Normalnie wolne procesy są regulowane przez hormony. Takich jak rozwój organizmu i wzrost poszczególnych tkanek. Ale zdarzają się wyjątki.

Jednym z nich jest adrenalina, pochodna aminokwasu, główny hormon rdzenia nadnerczy. Jego uwolnienie prowokuje działanie impulsu nerwowego. Serce bije szybciej, wzrasta ciśnienie krwi i pojawiają się inne reakcje. Wpływa również na wątrobę, powodując rozpad glikogenu. Glukoza jest wtedy uwalniana do krwiobiegu, a mózg i mięśnie wykorzystują ją jako źródło energii.

Białka receptorowe

Pełnią one również funkcję regulacyjną. Ciało ludzkie jest w zasadzie złożonym systemem, stale odbierającym sygnały od Zewnętrzne i wewnętrzne średni. Zasadę tę można zaobserwować również w funkcjonowaniu komórek składowych.

Na przykład białka receptorowe błonowe przekazują sygnał z powierzchni jednostki strukturalnej do wewnątrz, przekształcając go równolegle. Regulują funkcje komórkowe poprzez wiązanie się z ligandem znajdującym się w receptorze na zewnątrz komórki. Co się dzieje na końcu? Inna proteina wewnątrz komórki jest aktywowana.

Należy zwrócić uwagę na jedną ważną rzecz. Zdecydowana większość hormonów oddziałuje na komórkę tylko wtedy, gdy na jej błonie obecny jest określony receptor. Może to być glikoproteina lub inne białko.

Jednym z przykładów jest β2-adrenoreceptor. Znajduje się na błonie komórek wątroby. W przypadku wystąpienia stresu wiąże się z nim cząsteczka adrenaliny, powodując aktywację β2-adrenoreceptora. Co się dzieje dalej?? Aktywowany już receptor aktywuje białko G, które następnie przyłącza GTP. Po wielu etapach pośrednich następuje fosfoliza glikogenu.

Jaki jest wniosek? Receptor przeprowadził pierwszą akcję transdukcji sygnału, która doprowadziła do rozszczepienia glikogenu. Okazuje się, że bez niego kolejne reakcje zachodzące wewnątrz komórki nie miałyby miejsca.

Białkowe regulatory transkrypcji

Kolejny temat, na który warto zwrócić uwagę. W biologii istnieje pojęcie czynnika transkrypcyjnego. Jest to nazwa białka, które pełni również funkcję regulacyjną. Kontroluje proces syntezy mRNA na matrycy DNA poprzez. Nazywa się to transkrypcją, czyli przekazywaniem informacji genetycznej.

Co można powiedzieć o tym czynniku?? Białko pełni funkcję regulacyjną samodzielnie lub w porozumieniu z innymi elementami. Efektem jest zmniejszenie lub zwiększenie stałej wiązania polimerazy RNA z sekwencjami regulowanego genu.

Czynniki transkrypcyjne mają cechę definiującą - obecność w jeden lub kilka domen DNA oddziałujących ze specyficznymi miejscami w DNA. To ważne wiedzieć. Inne białka również biorące udział w regulacji ekspresji genów nie posiadają domen DNA. Oznacza to, że nie można ich uznać za czynniki transkrypcyjne.

Kinazy białkowe

Mówiąc o tym, jakie elementy pełnią funkcje regulacyjne w komórkach, należy zwrócić uwagę na te substancje. Protekinazy to enzymy modyfikujące inne białka poprzez fosforylację reszt aminokwasowych z grupami hydroksylowymi w składzie (są to tyrozyna, treonina i seryna).

Co to za proces?? Podczas fosforylacji funkcja substratu jest zwykle zmieniana lub modyfikowana. Przy okazji może się też zmienić aktywność enzymu, a także położenie białka w komórce. Ciekawostka! Uważa się, że nawet 30% białek może być modyfikowanych przez proteinkinazy.

Ich aktywność chemiczna polega na usunięciu grupy fosforanowej z ATP i dalszym kowalencyjnym przyłączeniu do reszty aminokwasowej. Kinazy białkowe mają więc silny wpływ na życie komórkowe. Jeśli ich funkcja zostanie zaburzona, może to prowadzić do różnych patologii, a nawet niektórych nowotworów.

Fosfatazy białkowe

Kontynuując naszą eksplorację specyfiki i przykładów funkcji regulacyjnej uwaga i na tych białkach. Działanie podejmowane przez fosfatazy białkowe polega na rozszczepieniu grup fosforanowych.

Co to znaczy? Mówiąc najprościej, elementy te dokonują deposforylacji, która jest odwrotnością procesu, jakiemu ulegają kinazy białkowe.

Regulacja splicingu

Nie można go również zignorować. splicing to proces, w którym niektóre sekwencje nukleotydów są usuwane z cząsteczek RNA, a następnie łączone z sekwencjami zachowanymi w "dojrzałej" cząsteczce.

Co ma wspólnego z badanym tematem? W obrębie genów eukariotów istnieją regiony, które nie kodują aminokwasów. Są to tzw. introny. Najpierw są one przepisywane podczas transkrypcji na pre-mRNA, po czym specjalny enzym je "wycina.

W splicingu uczestniczą tylko białka aktywne enzymatycznie. Tylko one są w stanie nadać pożądaną konformację pre-mRNA.

Nawiasem mówiąc, istnieje również pojęcie alternatywnego splicingu. Jest to bardzo ciekawy proces. Białka w nim uczestniczące zapobiegają ekscytacji niektórych nitronów, ale sprzyjają usuwaniu innych.

Metabolizm węglowodanów

Regulacyjny funkcji w organizmie Są realizowane przez wiele narządów, układów i tkanek. Ale skoro mówimy o białkach, to warto też powiedzieć o roli węglowodanów, które też są ważnymi związkami organicznymi.

To jest bardzo szczegółowy temat. Metabolizm węglowodanów jako całość to ogromna liczba reakcji enzymatycznych. A jedną z możliwości jej regulacji jest transformacja aktywności enzymów. Dzieje się tak dzięki funkcjonującym cząsteczkom specyficznego enzymu. Albo w wyniku biosyntezy nowych.

Można powiedzieć, że regulacyjna funkcja węglowodanów opiera się na zasadzie sprzężenia zwrotnego. Najpierw nadmiar substratu, który dostaje się do komórki, prowokuje syntezę nowych cząsteczek enzymów, a potem następuje zahamowanie ich biosyntezy (bo do tego prowadzi nagromadzenie produktów przemiany materii).

Regulacja metabolizmu tłuszczów

O tym na końcu. Jeśli chodzi o białka i węglowodany, należy wspomnieć również o tłuszczach.

Proces ich metabolizmu jest ściśle związany z węglowodanami. Jeśli dochodzi do wzrostu stężenia glukozy we krwi, zmniejsza się degradacja trójglicerydów (tłuszczów), a aktywniejsza staje się ich synteza. Zmniejszenie jego ilości, przeciwnie, działa hamująco. W efekcie dochodzi do zwiększonego i przyspieszonego rozpadu tłuszczu.

Z tego wynika prosty i logiczny wniosek. Związek pomiędzy metabolizmem węglowodanów i tłuszczów ma na celu tylko jedno - dostarczenie organizmowi zapotrzebowania na energię.