Регулаторна функция на протеините: описание, характеристики и особености

Протеините са органични вещества с високо молекулно тегло, които се състоят от алфа-аминокиселини, свързани с пептидна връзка в една верига. Основната им функция е регулаторна. И в какво и как се проявява тя, сега трябва да бъде описано подробно.

Описание на процеса

Протеините имат способността да приемат и предават информация. С това е свързано и регулирането на процесите, протичащи в клетките и в целия организъм.

Това действие е обратимо и обикновено изисква наличието на лиганд . Това от своя страна е химично съединение, което образува комплекс с биомолекули и впоследствие предизвиква определени ефекти (фармакологични, физиологични или биохимични).

Интересно е, че учените редовно откриват нови регулаторни протеини. Смята се, че досега е известна само малка част от тях.

Протеините, изпълняващи регулаторни функции, се разделят на разновидности. И за всяка от тях си струва да се говори поотделно.

Функционална класификация

Това е доста произволно. Всъщност един хормон може да изпълнява всякакви неща предизвикателства. Но като цяло регулаторната функция осигурява прогресия на клетъчния цикъл, по-нататъшна транскрипция, транслация, сплайсинг и активност на други белтъчни съединения.

Това става или чрез свързване с други молекули, или чрез ензимно действие. Всъщност тези вещества играят много важна роля. Защото ензимите, които са сложни молекули, ускоряват химичните реакции в живия организъм. Някои от тях потискат активността на други протеини.

И сега можете да преминете през.. да проучи класификацията на видовете.

Протеинови хормони

Те влияят на различни физиологични процеси и пряко засягат метаболизма. Хормоналните протеини се произвеждат в жлезите с вътрешна секреция, след което се пренасят по кръвообращението, за да предават информационни сигнали.

Те се разпределят на случаен принцип. Той обаче действа само върху клетки, които имат специфични рецепторни протеини. Те са единствените хормони, които могат да се свързват с.

По правило бавните процеси се регулират от хормони. Тези процеси включват развитието на организма и растежа на отделните тъкани. Но има и изключения.

Последният е адреналин, производно на аминокиселината, основен хормон на надбъбречната жлеза. Неговата секреция предизвиква действието на нервния импулс. Сърцето бие по-бързо, кръвното налягане се повишава и други реакции. Той засяга и черния дроб, като причинява разграждане на гликогена. По този начин в кръвта се освобождава глюкоза, която мозъкът и мускулите използват като източник на енергия.

Рецепторни протеини

Те имат и регулаторна функция. Човешкото тяло всъщност е сложна система, която постоянно получава сигнали от Външни и вътрешни на околната среда. Този принцип може да се наблюдава и в работата на съставящите го клетки.

Например мембранните рецепторни протеини предават сигнал от повърхността на структурна единица към вътрешността на мембраната, като я трансформират паралелно. Те регулират клетъчните функции, като се свързват с лиганд, разположен на рецептор от външната страна на клетката. Какво се случва в крайна сметка?? Активира се друг протеин в клетката.

Ето една важна подробност. По-голямата част от хормоните въздействат върху клетката само ако върху клетъчната мембрана има специфичен рецептор. Може да е гликопротеин или друг протеин.

Пример за това е β2-адренорецепторът. Намира се върху мембраната на чернодробните клетки. Ако възникне стрес, към него се свързва молекула адреналин, която кара β2-адренорецептора да се активира. Какво се случва след това? Вече активираният рецептор активира G-протеина, който впоследствие свързва GTP. След много междинни етапи се извършва фосфоролиза на гликогена.

Какво е заключението? рецепторът е първият, който предава сигнала, което води до разграждане на гликогена. Без него не биха могли да се осъществят последващите реакции, протичащи в клетката.

Протеини, регулиращи транскрипцията

Друга тема, която се нуждае от внимание. В биологията има понятие за транскрипционен фактор. Протеините, които имат и регулаторна функция, се наричат. Става дума за контролиране на процеса на синтез на мРНК върху матрицата на ДНК. Това се нарича транскрипция - пренос на генетична информация.

Какво може да се каже за този фактор? Протеинът изпълнява регулаторна функция самостоятелно или съвместно с други елементи. Резултатът е намаляване или увеличаване на константата на свързване на РНК полимеразата с последователностите на регулирания ген.

Транскрипционните фактори имат една определяща характеристика - наличието на един или няколко ДНК домена, които взаимодействат със специфични ДНК участъци. Това е важно да знаете. Други протеини, които също участват в регулирането на генната експресия, нямат ДНК домени. Това означава, че те не могат да се разглеждат като транскрипционни фактори.

Протеинкинази

Говорейки за това кои елементи имат регулаторни функции в клетките, е необходимо да се отбележат тези вещества. Протекиназите са ензими, които модифицират други протеини чрез фосфорилиране на аминокиселинни остатъци с хидроксилни групи (тирозин, треонин и серин).

Какво прави процесът? По време на фосфорилирането функцията на субстрата обикновено се променя или модифицира. Между другото, активността на ензима също може да се промени, както и позицията на протеина в самата клетка. Интересен факт! Смята се, че до 30 % от протеините могат да бъдат модифицирани от протеинкинази.

Тяхната химическа активност може да се проследи в отделянето на фосфатната група от АТФ и последващото ковалентно свързване към остатък от всяка аминокиселина. По този начин протеиновите кинази оказват силно влияние върху жизнените функции на клетките. Ако функцията им е нарушена, могат да се развият различни патологии, дори някои видове рак.

Протеинови фосфатази

Продължаване на проучването на характеристиките и примерите за регулаторна функция вземете под внимание и тези протеини. Действието, което извършват протеинфосфатазите, е разцепване на фосфатните групи.

Какво означава това?? Казано по-просто, тези елементи извършват дефосфорилиране, обратното на процеса, при който протеинкиназите.

регулиране на сплайсинга

Тя също не може да бъде пренебрегвана. Сплитингът е процес, при който някои нуклеотидни последователности се отстраняват от молекулите на РНК и след това се сплитат заедно с последователности, които се запазват в "зрялата" молекула.

Какво е значението му за изучаваната тема? В гените на еукариотите има участъци от гени, които не кодират аминокиселини. Наречете ги интрони. Първоначално те се презаписват по време на транскрипцията в пре-мРНК, след което специален ензим ги "изрязва".

Само протеини, които са ензимно активни, участват в сплайсинга. Те са единствените, които могат да придадат правилна конформация на пре-РНК.

Между другото, съществува и концепцията за алтернативен сплайсинг. Това е много интересен процес. Протеините, които участват в него, предотвратяват отделянето на някои нитрони, но допринасят за отстраняването на други.

Метаболизъм на въглехидратите

Нормативна уредба функция в тялото Изпълнява много органи, системи и тъкани. Но тъй като говорим за белтъчини, заслужава си да се говори и за ролята на въглехидратите, които също са важни органични съединения.

Това е много подробна тема. Въглехидратният метаболизъм като цяло представлява огромен набор от ензимни реакции. Един от начините за регулиране е чрез преобразуване на ензимната активност. Това се постига чрез функционирането на молекули на определен ензим. Или чрез биосинтез на нови.

Може да се каже, че регулаторната функция на въглехидратите се основава на принципа на обратната връзка. Първо, излишъкът от субстрат, който постъпва в клетката, провокира синтеза на нови ензимни молекули, а след това има инхибиране на биосинтезата им (защото до това води натрупването на метаболитни продукти).

Регулиране на метаболизма на мазнините

Последно нещо. След като говорихме за протеини и въглехидрати, трябва да споменем и мазнините.

Процесът на техния метаболизъм е тясно свързан с въглехидратите. Ако концентрацията на глюкоза в кръвта се повиши, разграждането на триглицеридите (мазнините) намалява, така че синтезът им става по-активен. Намаляването му, от друга страна, има потискащ ефект. В резултат на това разграждането на мазнините се засилва и ускорява.

От всичко това следва прост и логичен извод. Връзката между въглехидратния и мастния метаболизъм е само една: задоволяване на енергийните нужди на организма.