Посттрансляционная достройка

После завершения синтеза полипептидных цепей они подвергаются посттрансляционной достройке, которая включает 1) ограниченный протеолиз (например, превращение проинсулина в инсулин); 2) модификацию аминокислотных остатков (например, гидроксилирование пролина и лизина в цепях коллагена, йодирование тирозина в тиреоглобулине); 3) присоединение простетической группы с образованием сложных белков, а также объединение протомеров с образованием олигомерных белков.

Регуляция активности генов у прокариот

В 1961 году Жакоб и Моно для объяснения реакции бактериальных клеток на изменение окружающей их среды, высказали предположение об индукции синтеза ферментов. После введения в питательную среду лактозы в качестве субстрата они наблюдали увеличение содержания в бактериальной клетке -галактозидазы – фермента, катализирующего расщепление лактозы, в 100 раз. Такая активация транскрипции называется индукцией. Одновременно с лактазой индуцируется еще 2 белка: галактозидпермеаза (белок, транспортирующий лактозу через мембрану) и тиогалактозидацетилтрансфераза.

Группа близкорасположенных генов, регулируемых одним стимулом, получила название оперона. Структуру lac-оперона можно представить следующим образом. Три структурных гена, кодирующих вышеуказанные белки, обозначают соответственно буквами А, В, С; вместе с операторным участком (оператором, О) они образуют lac-оперон. Транскрипционную активность генов, входящих в оперон, регулирует четвертый, регуляторный ген (ген I). Этот ген кодирует регуляторное вещество, названное репрессором. В lac-системе репрессор представляет собой белок, который связывается с определенным участком на ДНК, называемым оператором (небольшим участком ДНК, граничащим с первым структурным геном). Когда лактозы в среде нет, белок-репрессор связывается с оператором и, поскольку участки О и Р частично перекрываются, препятствует связыванию РНК-полимеразы, блокируя тем самым инициацию транскрипции.

При поступлении в среду, лактоза, выступающая в роли индуктора, связывается с репрессором и переводит его в неактивную форму, неспособную более связываться с оператором. РНК-полимераза связывается с промотором и происходит инициация транскрипции.

Примером регуляции биосинтеза белков на уровне транскрипции у человека может служить регуляция жирорастворимыми гормонами. Стероидные гормоны и йодтиронины взаимодействуют с хроматином, стимулируя синтез определенных мРНК и соответствующих белков. Например, глюкокортикоиды вызывают индукцию синтеза ферментов глюконеогенеза в печени.