Фолдинг
Фолдинг - сворачивание белков (и других биомакромолекул) из развёрнутой конформации в «нативную» форму - физико-химический процесс, в результате которого белки в своей естественной среде (растворе, цитоплазме или мембране) приобретают характерные только для них пространственную укладку и функции. С термодинамической точки зрения самосворачивание белка является переходом белковой молекулы в наиболее статистически вероятную конформацию (что практически можно приравнять к конформации с наименьшей потенциальной энергией). С кинетикой же фолдинга связывают так называемый парадокс Левинталя, согласно которому, если бы молекула белкá длиной хотя бы в 100 аминокислотных остатков «перебирала» все возможные конформации, прежде чем свернуться в нативную форму, этот процесс потребовал бы времени, превышающего время существования Вселенной. Однако из практики известно, что максимальное время сворачивания ограничивается минутами, типичное время - порядка миллисекунд, а кратчайший требуемый срок, зарегистрированный для трёхлистового β-слоя - всего 140 нс.
Решение парадокса Левинталя заключается в том, что молекула никогда не принимает подавляющего большинства теоретически возможных конформаций. Кооперативные эффекты фолдинга - одновременное формирование «зародышей» вторичной структуры, являющихся энергетически стабильными и уже не изменяющимися в процессе дальнейшего сворачивания - приводят к тому, что молекула белка находит «кратчайший путь» на воображаемой гиперплоскости потенциальной энергии к точке, соответствующей нативной конформации белка. Нативная конформация при этом отделена заметным энергетическим промежутком (potential energy gap) от подавляющего числа несвёрнутых форм, а ближайшая её окрестность определяет естественную конформационную подвижность молекулы.
Ограниченность понимания механизмов фолдинга связана ещё и с тем, что его сложно наблюдать экспериментально: это достаточно быстрый динамический процесс.
Смотрите также
Строение и повадки пауков
ПАУКИ
(Aranei),
отряд класса паукообразных, включающего также клещей, скорпионов, сенокосцев и
т.п. Пауки по ряду признаков близки к насекомым, но четко от них отличаются, и
связаны эти гр ...
Влияние физических факторов на фенотипические свойства микроорганизмов
Введение
Вплоть до конца прошлого века микробиология развивалась главным образом
на основе исследований чистых культур микроорганизмов,у которых были изучены
фенотипические свойства. ...
Реакция растений на факторы среды: влияние микроэлементов почвы как фактора
Введение
О значении микроэлементов свидетельствуют наступающие в
отсутствие того или иного из них разнообразные нарушения в ходе роста и
развития растений, их иммунитета к болезням и ...