Кроме того в результате расшифровки генома человека, идентифицировано несколько новых белков с неизвестной ранее функцией (156). Их быстро клонировали, то есть идентифицировали последовательность их нуклеотидов и стали изучать их функциональную роль. Но результат данного направления минимален. Каких-то прорывных открытий сделать не удалось. Следующим важным эффектом после расшифровки полного генотипа человека стало взрывное развитие такого направления в молекулярной и клеточной биологии, как поиск белков, взаимодействующих с данным исследуемым белком. Появились целые схемы таких взаимодействий. Однако пока практической и научной пользы от всех этих расшифровок мало.
Обычно под взаимодействием имеют в виду обычное электростатическое или гидрофобное склеивание белков. С помощью специальных методов были получены огромные карты схемы взаимодействия белков. И тут исследователей даже на уровне клетки ждал новый тупик. Предположим, что наш белок взаимодействует с 400 другими различными белками. Как, например, в случае с белком, ответственным за развитие муковисцидоза (см. Приложение Х). О чем это говорит? Да ни о чем, если нет точного представления о том, как работает клетка. А вот с этим сейчас большие проблемы.
5.7. ВИДЫ БЕЛКОВ С ТОЧКИ ЗРЕНИЯ МОЛЕКУЛЯРНОЙ И КЛЕТОЧНОЙ БИОЛОГИИ
Белки состоят из несколько активных функциональных единиц, соединенных цепями аминокислот, вставками, которые часто имеют значение для адекватной трехмерной упаковки белка или цепочками, которые определяют вид и совместимость наборов генов, но которые почти никак не изменяют свойства белка, если в этих участках белка заменять аминокислоты.
Белки могут быть классифицированы на основе такого признака, место их синтеза (цитоплазма или эндоплазматическая сеть), по тому, где место их основной функции (ЭР, АГ, цитоплазма, протеосомы, лизосомы…) как они синтезируются и куда потом доставляются транспортной системой клетки
Как я уже писал выше, белки синтезируются для разных целей.
1. На цитоплазматических рибосомах и полисомах синтезируются белки для нужд цитоплазмы и ядра.
2. На эндоплазматической сети синтезируются мембранные белки для внутренних нужд и для реализации связи между клетками. Там же существует синтез внутрипросветных резидентных белков для эндоплазматического сети, для аппарата Гольджи, лизосом, а также синтез и секреция белков ферментов и их помощников, синтез и секреция структурных белков матрикса и сигнальных белков
Многие белки могут быть сгруппированы в семейства ― коллагены, глобины, эластины, актины, сериновые протеазы… Белки одного семейства близки как по своей функции, так и по аминокислотной последовательности. Они произошли в результате удвоения и дивергенции одного гена. Они используются разными тканями, где их функция наиболее оптимальна. Белки одного и того же типа, взятые от разных организмов, замещать друг друга. Если пересадить белок Сек13 из дрожжей человеку, то человеческие клетки будут работать нормально, конечно, если при этом не произойдет значимых гибридизационных осложнений.
Имеются белки с двойными функциями, например, белок БАРС, — повторюсь- который регулирует и интенсивность считывания генетической информации и участвует в разрушении шеек мембранных почек, что ведет к появлению мелких (52 нм в диаметре) мембранных пузырьков (233). Белки могут выполнять другую, обычно параллельную первой функцию, если субстрат другой, похожий. Или другой ионный состав цитоплазмы, то специфика действия фермента может быть изменена.
Белки могут быть классифицированы по разным параметрам.
1. Белки, ответственные за состояние многоклеточности.
А. Развитие организма.
Б. Тканевый гомеостаз, в том числе контроль за клеточным делением.
В клетке белки могут быть ответственны за следующие функции.
1. Клеточное деление
2. Синтез белков и их посттрансляционная модификация.
3. Транспорт белков
4. Цитоскелет
5. Преобразование энергии.
6. Синтез разных веществ. Белков, Липидов, сахаров, полисахаридов.
Белки могут выполнять следующие функции.
1. Белки, обеспечивающие функцию одиночных клеток
2. Белки, нужные для строительства и функционирования многоклеточного организма
1а. Белки, химически изменяющие простые, органические вещества.
1б. Белки, управляющие белками ферментами
1в. Белки, переносящие через мембрану ионы и небольшие органические ионизированные молекулы.
1г. Белки, полимеризующиеся и деполимеризующиеся (цитоскелет)
1д. Белки, синтезирующие биополимеры.
1е. Белки, режущие биополимеры.
1ё. Матриксные белки, образующие матрикс.
Как правило, вся информация о всех свойствах и поведении белка в стандартной клетке записана в последовательности его аминокислот. В последовательности аминокислот могут быть зашифрованы следующие сигналы
1. Сигнальный пептид.
2. Сигнал для входа в ядро через ядерную пору.
3. Сигнал выхода из эндоплазматической сети.
4. Сигнал форфорилирования
5. Сигнал гликозилирования (Н и О).
6. Сигнал присоединения жирной кислоты пальмитиновой и т. д. ДжиПиАй