Disorders of Protein Conformation as a Typical Component of Various Human Disease Pathogenesis

Abstract

Благодаря уникальным структурным характеристи-кам белок стал выполнять в процессе эволюции все бо-лее важные функции в обеспечении жизнедеятельности клеток и организма в целом. Возможность включения в пептидную цепь аминокислот как с гидрофильными, так и с гидрофобными радикалами (в различных соот-ношениях) делает возможным интеграцию одних бел-ков в состав липопротеидных мембран и выполнение другими белками своих функций в водных растворах. При этом в различных условиях (даже при относительно небольших сдвигах параметров внутренней среды орга-низма) третичная и четвертичная структуры белков под-вергаются обратимым конформационным изменениям, что может существенно модифицировать их функции. Примеры такой регуляции функционирования белков известны при самых разных биохимических процессах, происходящих в клетке. Например, структура многих белков меняется в процессе фосфорилирования/де-фосфорилирования. В то же время чрезвычайное для молекулы белка отклонение условий среды может при-вести к существенному изменению ее конформации и выполняемой функции. Принципиальная возможность обратимости этого изменения ставится под вопрос. При этом клетка может адаптироваться к нарушению, например, изменением экспрессии гена недостающего белка. И, казалось бы, «проблема» решена: функция будет выполнена вновь синтезированным белком, а клетка вернется к состоянию гомеостаза. Однако воз-никают вопросы: что происходит с измененным белком; поглощается ли он фагоцитами (при внеклеточном расположении) или расщепляется протеазами клетки (при внутриклеточном); что может этому помешать? Как правило, альтерированные белки утилизируются. Описано по меньшей мере 3 основных пути деградации белка -протеосомальный, лизосомальный и фагосо-мальный. В каждом конкретном случае существенную роль играет убиквитин [1]