Фосфопротеины - это, как правило, ферменты

Строение и функции РНК и ДНК

Сравнение строения азотистого основания, нуклеозида и нуклеотида

Самым распространенным в природе является нуклеотид аденозинтрифосфат (АТФ), используемый как высокоэнергетическое соединение для реакций трансмембранного переноса веществ и реакций синтеза.

Связываясь через фосфатные остатки, нуклеотиды образуют длинные цепочки – нуклеиновые кислоты.

Выделяют два вида нуклеиновых кислот в зависимости от пентозы, входящей в их состав – рибонуклеиновая кислота (РНК) и дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК). Сахарофосфатный остов в ДНК и РНК заряжен отрицательно благодаря заряду фосфатных групп. В то же время пуриновые и пиримидиновые основания гидрофобны.

Цепи ДНК и РНК обладают направленностью, т.е. имеют 3'-конец и 5'-конец. В ДНК цепи антипараллельны, т.е. направлены в разные стороны. Имеется комплементарность азотистых оснований, соответствие аденин комплементарен тимину (А=Т), гуанин комплементарен цитозину (Г=Ц).

Отличия между РНК и ДНК:

· количество цепей: в РНК одна цепь, в ДНК две цепи,

· размеры: ДНК намного крупнее,

· локализация в клетке: ДНК находится в ядре, почти все РНК – вне ядра,

· вид моносахарида: в ДНК – дезоксирибоза, в РНК – рибоза,

· азотистые основания: в ДНК имеется тимин, в РНК – урацил.

· функция: ДНК отвечает за хранениенаследственной информации, РНК – за ее реализацию.

Фосфопротеины– это белки, в которых присутствует фосфатная группа. Она связывается с пептидной цепью через остатки тирозина, серина и треонина, т.е. тех аминокислот, которые содержат ОН-группу.

Способ присоединения фосфата к белку
на примере серина и тирозина

Фосфорная кислота может выполнять:

· Структурную роль, придавая заряд, растворимость и изменяя свойства белка, например, в казеине молока, яичном альбумине.

· Функциональную роль. В клетке присутствует много белков, которые связаны с фосфатом не постоянно, а в зависимости от активности метаболизма. Белок может многократно переходить вфосфорилированнуюили в дефосфорилированнуюформу, что играет регулирующую роль в его работе.

Изменение конформации белка в фосфорилированном
и дефосфорилированном состоянии

Например,
1) ферменты гликогенсинтаза и гликогенфосфорилаза ( "Регуляция активности ферментов"),
2) гистоны в фосфорилированном состоянии менее прочно связываются с ДНК и активность генома возрастает.

Металлопротеины могут быть ферментами

Если в белке содержатся ионы одного или нескольких металлов, то такие белки называются металлопротеины.Ионы металлов соединены координационными связями с функциональными группами белка.

Металлопротеины часто являются ферментами. Ионы металлов в этом случае:

· участвуют в ориентации субстрата в активном центре фермента,

· входят в состав активного центра фермента и участвуют в катализе, являясь, например, акцепторами электронов на определенной стадии ферментативной реакции.

К ферментативным металлопротеинам относятся белки, содержащие например:

· медь– цитохромоксидаза, в комплексе с другими ферментами дыхательной цепи митохондрий участвует в синтезе АТФ,

· железо– ферритин, депонирующий железо в клетке, трансферрин, переносящий железо в крови,каталаза, обезвреживающая перекись водорода,

· цинк– алкогольдегидрогеназа, обеспечивающая метаболизм этанола и других спиртов,лактатдегидрогеназа, участвующая в метаболизме молочной кислоты, карбоангидраза, образующая угольную кислоту из CO₂ и H₂O, щелочная фосфатаза, гидролизующая фосфорные эфиры различных соединений, α₂-макроглобулин, антипротеазный белок крови.

· селен– тиреопероксидаза, участвующая в синтезе гормонов щитовидной железы, антиоксидантный фермент глутатионпероксидаза,

· кальций– α-амилаза слюны и панкреатического сока, гидролизующая крахмал.