Карточки
Тесты
Главная
Курсы
Подписка
23. Эксперимент: выводы: #287554
Экспериментатор, используя методы генной инженерии, сконструировал несколько вариантов лизоцима, заменив некоторые аминокислоты в этом белке на серосодержащие. В результате количество дисульфидных S–S-связей в белке увеличилось. Затем он исследовал некоторые характеристики полученных вариантов лизоцима A–F.
| Вариант лизоцима | Количество дополнительных S–S-связей | Температура денатурации, °C |
|---|---|---|
| A | 1 | 46,7 |
| B | 1 | 48,3 |
| C | 1 | 52,9 |
| D | 2 | 57,6 |
| E | 2 | 58,9 |
| F | 3 | 65,5 |
Объясните, почему в последующих экспериментах вариант лизоцима с тремя дополнительными S–S-связями не проявлял специфической ферментативной активности, изначально характерной для этого белка. Какие изменения в кодирующем лизоцим участке должны произойти, чтобы в клетке синтезировался полипептид с дополнительными S–S-связями? Ответ поясните.
Вариант лизоцима с тремя дополнительными S–S-связями мог потерять специфическую ферментативную активность, потому что фермент работает только при определённой пространственной структуре молекулы. Дополнительные дисульфидные связи делают белок более устойчивым к нагреванию, но они могут изменить его третичную структуру.
Если пространственная форма белка изменилась, мог измениться и активный центр фермента. В результате лизоцим уже не может правильно связываться со своим субстратом — веществами клеточной стенки бактерий — и катализировать их расщепление. Также замена аминокислот могла затронуть участки, необходимые для узнавания субстрата или каталитической активности.
Чтобы в клетке синтезировался полипептид с дополнительными S–S-связями, в кодирующем участке гена лизоцима должны произойти мутации, заменяющие триплеты, кодирующие исходные аминокислоты, на триплеты, кодирующие цистеин.
Именно остатки цистеина содержат сульфгидрильные группы —SH. При сближении двух таких групп в пространственной структуре белка между ними может образоваться дисульфидная связь S–S.
То есть изменения должны произойти в ДНК: меняется последовательность нуклеотидов гена → меняются кодоны иРНК → при трансляции в полипептид включаются дополнительные остатки цистеина → после сворачивания белка между ними могут образоваться дополнительные S–S-связи.
20
