Войти
Сложенная трехмерная структура рибонуклеазы А Догма Анфинсена, также известная как термодинамическая гипотеза, является постулатом молекулярной биологии. Он утверждает, что, по крайней мере, для небольшого глобулярного белка в его стандартной физиологической среде, нативная структура определяется только аминокислотной последовательностью белка. Догмат отстаивает в лауреате Нобелевской премии Анфинсна из его исследования по складыванию рибонуклеазы А. Постулат сводится к утверждению, что в условиях окружающей среды (температура, концентрация и состав растворителя и т. Д.), При которых происходит сворачивание, нативная структура является уникальным, стабильным и кинетически доступным минимумом свободной энергии. Другими словами, есть три условия для образования уникальной белковой структуры:
Сворачивание белка в клетке - это очень сложный процесс, который включает транспорт вновь синтезированных белков в соответствующие клеточные компартменты посредством нацеливания, постоянного неправильного свертывания, временно развернутых состояний, посттрансляционных модификаций, контроля качества и образования белковых комплексов, которым способствуют шапероны.
Некоторым белкам для правильного сворачивания требуется помощь белков-шаперонов. Было высказано предположение, что это опровергает догму Анфинсена. Однако, похоже, что шапероны не влияют на конечное состояние белка; они, кажется, работают в первую очередь, предотвращая агрегацию нескольких белковых молекул до окончательного свернутого состояния белка. Однако, по крайней мере, некоторые шапероны необходимы для правильного сворачивания рассматриваемых белков.
Многие белки также могут подвергаться агрегации и неправильной укладке. Например, прионы представляют собой стабильные конформации белков, которые отличаются от нативного состояния укладки. При губчатой энцефалопатии крупного рогатого скота нативные белки повторно сворачиваются в другую стабильную конформацию, что вызывает фатальное накопление амилоида. Другие амилоидные заболевания, включая болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона, также являются исключениями из догмы Анфинсена.
Некоторые белки имеют несколько нативных структур и меняют свою складку в зависимости от некоторых внешних факторов. Например, белковый комплекс KaiB переключается в течение дня, действуя как часы для цианобактерий. Было подсчитано, что около 0,5–4% белков PDB переключают складки. Переключение между альтернативными структурами обусловлено взаимодействием белка с небольшими лигандами или другими белками, химическими модификациями (такими как фосфорилирование ) или измененными условиями окружающей среды, такими как температура, pH или мембранный потенциал. Каждая альтернативная структура может либо соответствовать глобальному минимуму свободной энергии белка в данных условиях, либо быть кинетически захваченной в более высокий локальный минимум свободной энергии.
