Нуклеопротеиды

Нуклеопротеиды

Введение
• 1 Структура и устойчивость
• 2 Распространённость и биологическая роль
  • 2.1 Дезоксирибонуклеопротеиды
  • 2.2 Рибонуклеопротеиды
  • 2.3 Нуклеокапсиды вирусов

Литература

Нуклеопротеиды — комплексы нуклеиновых кислот с белками.

К нуклеопротеидам относятся устойчивые комплексы нуклеиновых кислот с белками, длительное время существующие в клетке в составе органелл или структурных элементов клетки в отличие от разнообразных короткоживущих промежуточных комплексов белок — нуклеиновая кислота (комплексы нуклеиновых кислот с ферментами — синтетазами и гидролазами — при синтезе и деградации нуклеиновых кислот, комплексы нуклеиновых кислот с регуляторными белками и т. п.).

1. Структура и устойчивость

Нуклеопротеидный комплекс — субчастица 50S рибосом бактерий.
Жёлтым показана рРНК, синим — белки.

В зависимости от типа входящих в состав нуклеопротеидных комплексов нуклеиновых кислот различают рибонуклеопротеиды и дезоксирибонуклеопротеиды.

Устойчивость нуклеопротеидных комплексов обеспечивается нековалентным взаимодействием. У различных нуклеопротеидов в обеспечение стабильности комплекса вносят вклад различные типы взаимодействий, при этом нуклеиново-белковые взаимодействия могут быть специфичными и неспецифичными.

Примером специфичного взаимодействия могут служить нуклеопротеидные комплексы рРНК — субъединицы рибосом; неспецифичное электростатическое взаимодействие характерно для хромосомных комплексов ДНК — хроматина и комплексов ДНК-протамины головок сперматозоидов некоторых животных.

Нуклеопротеиды диссоциируют на белки и нуклеиновые кислоты при воздействии агентов, разрушающих или ослабляющих нековалентные связи:

• повышенные концентрации солей или мочевины, увеличивающих ионную силу раствора,
• ионогенные поверхностно-активные вещества,
• некоторые полярные органические соединения (формамид и диметилформамид, фенол и т. п.).

Некоторые нуклеопротеиды (рибосомные субчастицы, нуклеокапсиды вирусов) обладают способностью к самосборке, то есть к образованию, при соответствующих условиях, нуклеопротеидов in vitro без участия клеточных структур или агентов; такая самосборка возможна в случае специфичных нуклеиново-белковых взаимодействий (нуклеиново-белковым узнавании). В любом случае, при образовании нуклеопротеидов происходят существенные конформационные изменения нуклеиновых кислот и, в некоторых случаях, белков, образующих нуклеопротеидный комплекс.

2. Распространённость и биологическая роль

Комплекс нуклеосомы с гистоном H1.

Наиболее сильные конформационные изменения при образовании нуклеопротеидов претерпевают нуклеиновые кислоты, и эти изменения наиболее существенны в случае образования дезоксирибонуклеопротеидов.

В отличие от одноцепочечной РНК, способной образовывать вторичные и третичные структуры за счёт антипараллельного комплементарного спаривания смежных отрезков цепи. Двухцепочечная ДНК такой возможности не имеет и существует в растворах в виде значительно более «рыхлых», по сравнению с компактными глобулами РНК, клубков.

Однако связывание ДНК с сильноосновными белками (гистонами и протаминами) за счёт электростатического взаимодействия приводит к значительно более плотно упакованным нуклеопротеидным комплексам — хроматинам, обеспечивающим компактное хранение ДНК и, соответственно, наследственной информации в составе хромосом эукариот.

С другой стороны, большая конформационная подвижность РНК и её каталитические свойства приводят к большому разнообразию рибонуклеопротеидов, выполняющих различные функции.

2.1. Дезоксирибонуклеопротеиды

• Хроматин — комплекс ДНК с гистонами в клетках эукариот. За счёт электростатического взаимодействия нить ДНК совершает двойной оборот вокруг октамера гистонного комплекса H2a, H2b, H3 и H4, образуя нуклеосомы, соединённые нитью ДНК. При присоединении к комплексу гистона H1 шесть нуклеосом образуют кольцеобразный комплекс, в результате происходит конденсация хроматина с образованием фибриллярной структуры, которая далее при присоединении топоизомеразы II и ряда вспомогательных белков способна конденсироваться в гетерохроматин. ДНК, связанная в таком нуклеопротеидном комплексе не транскрибируется.
• Отдельным важным классом дезоксирибонуклеопротеидов являются вирусные нуклеопротеиды. Для репликации генетического материала ДНК-содержащих вирусов необходим перенос вирусной ДНК в ядро клетки, и такой транспорт и проникновение в ядро осуществляются в виде нуклеопротеидных комплексов, белки которых несут специфичные участки — сигналы ядерной локализации (Nuclear Localization Signal, NLS), обеспечивающие транспорт через ядерные поры.

2.2. Рибонуклеопротеиды

В клетках в наибольших количествах содержатся два класса рибонуклеопротеидов:

• Нуклеопротеидные комплексы рибосомальных РНК (рРНП) — субъединицы рибосом — органелл, на которых происходит трансляция мРНК и синтез белков. Рибосомы представляют собой агрегаты из двух различных рРНП-субъединиц.
• Малые ядерные рибонуклеопротеиды (мяРНП) — нуклеопротеидные комплексы малых ядерных РНК, являющиеся субъединицами сплайсосом (участников сплайсинга ядерных транскриптов — предшественников зрелых РНК).
• Нуклеопротеидные комплексы мРНК — матричные рибонуклеопротеиды (мРНП), в русскоязычной литературе часто называемые информосомами (название предложено по аналогии с синонимическим названием мРНК — информационная РНК А. С. Спириным, идентифицировавшим такие комплексы в 1964 году в цитоплазме зародышей рыб). Биологическая роль мРНП весьма разнообразна: они, предположительно, участвуют в транспорте мРНК, стабилизации (защите от деградации при транспорте) и трансляционной регуляции. мНРП также являются химически наиболее разнообразным классом нуклеопротеидов и их разнообразие определяется транскриптомом, то есть совокупностью мРНК, синтезируемых в клетке.

2.3. Нуклеокапсиды вирусов

Нитевидный нуклеокапсид вируса табачной мозаики:
1 — РНК, 2 — белковая субъединица, 3 — упакованный нуклеокапсид.

Нуклеокапсиды вирусов представляют собой достаточно плотно упакованные комплексы белков с нуклеиновой кислотой (ДНК или РНК у ретровирусов) и как функционально, так и структурно близки хроматину, представляя собой компактную форму вирусного генома.

Существует два основных типа нуклеокапсидных структур: палочковидная (нитевидная), либо сферическая («изометрическая»).

В изометрических структурах упаковка нуклеиновой кислоты вирусного генома более сложна: белки оболочки нуклеокапсида относительно слабо связаны с нуклеиновой кислотой или нуклеопротеидами, что налагает минимум ограничений на способ упаковки нуклеиновой кислоты. Нуклеопротеиды «сердцевины» при этом могут быть весьма сложно организованы: так, в паповавирусах двухцепочечная кольцевая ДНК, связываясь с гистонами, образует структуры, очень похожие на нуклеосомы.

Литература

• А. С. Воронина. Трансляционная регуляция в раннем развитии. Успехи биологической химии, т. 42, 2002, с. 139—160
• А. С. Спирин. Рибонуклеиновые кислоты как центральное звено живой материи. Вестник РАН, том 73, № 2, с. 117—127 (2003)
• H. Hieronimus, P. Silver. System view of mRNP biology // Genes & Development
• Вирусология (под ред. Б. Филдса и Д. Найпа). М., Мир, 1989.

скачать
Данный реферат составлен на основе статьи из русской Википедии. Синхронизация выполнена 12.07.11 04:41:23
Категории: Белки, Нуклеиновые кислоты.
Текст доступен по лицензии Creative Commons Attribution-ShareA.

Нуклеопротеиды клеточного ядра — Справочник химика 21

Нуклеопротеиды клеточного ядра

    Нуклеопротеиды содержатся в клеточных ядрах н протоплазме. Они принимают участие в процессах деления клеток и связаны с передачей наследственных свойств.

Из нуклеопротеидов построены фильтрующиеся вирусы (фильтруются через бактериальные фильтры с мельчайшими порами), которые являются возбудителями ряда заболеваний бешенства, гриппа, кори, энцефалита, полиомиелита и др.

Фильтрующиеся вирусы проявляют способность к размножению и к обмену веществ только в том случае, если попадают в живой организм. [c.214]

    Нуклеопротеиды находятся в клеточных ядрах. При осторожном гидролизе они расщепляются на белок и нуклеиновую кислоту. [c.392]

    Нуклеопротеиды —белки, входящие в состав клеточных ядер. Они распадаются на белковые вещества и так называемые нуклеиновые кислоты.

Нуклеиновые кислоты имеют очень сложное строение и при гидролизе в конечном итоге распадаются на фосфорную кислоту.

углевод и так называемые пуриновые и пиримидиновые основания (с ядрами, лежащими в основе их молекул, мы познакомимся в дальнейшем, в разделе гетероциклических соединений см. стр. 395). [c.266]

    Нуклеопротеиды. Содержатся они в клеточных ядрах. При осторожном гидролизе они расщепляются на белки и нуклеиновые кислоты. [c.502]

    ХРОМОСОМЫ, структурные элементы клеточного ядра. являющиеся носителями генов и определяющие наследственные св-ва клеток и организмов. Способны к самовоспроизведению, обладают структурной и функциональной ивдиввдуаль-ностью и сохраняют ее в ряду поколений.

Основу X. составляет нуклеопротеид хроматин. Запись наследственной информации в X. обеспечивается строением ДНК, ее генетическим кодам. Белки, содержащиеся в X. участвуют в сложной упаковке ДНК и регуляции ее способности к синтезу РНК — транскрипции. [c.

322]

    Нуклеопротеиды растворимы в щелочах, нерастворимы в кислотах, содержатся в клеточных ядрах. гидролизуются на белок и нуклеиновую кислоту. [c.383]     Дезоксирибонуклеопротеиды являются главной составной частью клеточных ядер и могут быть названы также ядерными нуклеопротеидами.

Получить дезоксирибонуклеопротеид легче всего из тканей, богатых клеточными ядрами (лейкоциты, сперматозоиды, вилочковая железа. селезенка).

Характерным свойством ядерных нуклеопротеидов является их способность образовывать очень вязкие растворы в крепких растворах солей (например, в молярном растворе хлористого натрия ) и нерастворимость в разведенных солевых растворах. [c.44]

    Следует отметить, что описанная для ядерных РНП частиц структурная организация явилась совершенно новым типом организации нуклеопротеида, когда нуклеиновая кислота наматывается на серию компактных белковых глобул. образуя цепочку бусин на нити.

Позднее точно такой же принцип организации был описан, как известно, для хроматиновых фибрилл. нуклеосом (см. гл. 3), т. е. он является общим для главных полимеров клеточного ядра. ДНП и РНП.

Однако лишь после открытия этого типа организации для нуклеосом он получил общее признание. [c.205]

    В нуклеопротеидах белок связан с нуклеиновыми кислотами. Последние получили свое название от слова нуклеос (ядро), поскольку впервые они были выделены из клеточных ядер в 1868 г. Фридрихом Мишером. Нуклеиновые кислоты представляют собой полимерные вещества с мол. в. [c.325]

    Нуклеопротеиды являются сложными белками. в которых белок связан с полимером кислого характера и высокого молекулярного веса — нуклеиновой кислотой. Нуклеопротеиды встречаются во всех живых организмах. Особенно много нуклеопро-теидов в клетках, имеющих большие ядра по сравнению с цитоплазмой.

Разрыв хромосом — сложное и до сих пор малоизученное явление, — по-видимому инициируется каким-то образом деградацией нуклеопротеида, Еще более вероятно, что сами гены являются отдельными молекулами нуклеопротеида или их иебольши.ми агрегатами, и. [c.245]

    Нуклеопротеиды. Нуклеопротеиды занимают специальное, особенно важное место среди протеидов они находятся во всех живых клетках. включая бактерии, и в вирусах.

Они являются существенными составными частями клеточных ядер, но находятся в небольших количествах и вне ядра в клеточной плазме, а также во многих слизях и секрециях животного организма молоке, желчи и т.д.

Особенно богаты нуклеонротеидами органы, в строении которых ядра занимают основное место. а именно такие железы, как зобная, поджелудочная, селезенка, печень, а также лейкоциты и сперматозоиды (их сухое вещество содержит 50—80% нуклеопротеидов).

В клеточных ядрах находятся определенные волоски, называемые хромосомами, особенно глубоко окрашивающиеся органическими красителями и состоящие почти исключительно из нуклеопротеидов, [c.455]

    Прежде считали, что нуклеопротеиды (от латинского nu leus — ядро) содержатся только в клеточных ядрах.

причем рибонуклеиновая (дрожжевая нуклеиновая ) кислота характерна для растений, а дезоксирибонуклеиновая (тимонуклеиновая ) кислота — для животных.

Теперь показано, что дезоксирибонуклеиновая кислота является составной частью клеточных ядер как животных, так и растений, в то время как рибонуклеиновая кислота содержится в основном в цитоплазме клеток (особенно богаты ею митохондрии и микросомы). [c.42]     Значение нуклеопротеидов определяется прежде всего тем, что из этих белков, как показывает их название (лат. nu leus — ядро), состоит основная масса весьма важной части клетки — клеточного ядра.

Именно поэтому нуклеопротеиды могут быть легко выделены из тканей, богатых ядерным веществом. в частности из железистых тканей — зобной железы и селезенки, из сперматозоидов, ядерных эритроцитов птиц и др.

 [c.54]

    Большой интерес представляет т и м о н у к л е и н о в а я кисло-т а, входящая в состав нуклеопротеидов клеточных ядер. Эта кислота может быть легко выделена, например, из зобной железы (тимус) или из изолированных ядер клеток.

В состав тимонуклеиновой кислоты в качестве углевода входит дезоксирибоза. Соединения, подобные тимонуклеиновой кислоте. поэтому называют обычно дезоксирибонуклеиновыми кислотами (ДНК). Из пиримидиновых оснований в ДНК входит в значительном количестве тимни.

ДНК обнаружена в клеточных ядрах различных тканей. [c.59]

    Одним из представителей этой группы соединений, представляющих исключительный интерес для медиков, являются нуклеопротеиды.

Они составляют основную массу клеточного ядра (откуда их название nu leus — по-латыни ядро), играют исключительно важную биологическую роль.

Поэтому наше первое предварительное знакомство со сложными белками мы осуществим на примере нуклеопротеидов. Подробно же этот важный класс соединений будет изучен в курсе биохимии. [c.149]

    Нуклеопротеиды — самые сложные вещества в природе. Это соединения белков (протеинов) с полинуклеотидами, т. е. нуклеиновыми /сысло/ гал и (см. стр. 532), содержащиеся в клеточных ядрах. структурных элементах цитоплазмы. Чаще всего с нуклеиновыми кислотами соединены протамины и гистоны. Они присутствуют во всех без исключения живых организмах. [c.442]     Нуклеопротеиды (nu leus — ядро) образуют главную составную часть клеточных ядер животных и растений. Они представляют соединения белка с фосфорной или нуклеиновой кислотой. [c.327]

    У эукариот ДНК находится в специальном компартменте, в клеточном ядре. и входит в состав нуклеонротеидных комплексов с основными белками гистона. Это фундаментальное отличие эукариот от прокариот. Другое фундаментальное отличие — появление у большинства эукариот процессов дифференцировки, т. е.

устойчивого выключения и включения определенных генов в разных группах клеток. Напрашивается предположение, что эти процессы связаны. и переход гена в активное или неактивное состояние зависит от структурных изменений в ядерных нуклеопротеидах или хроматине.

Однако, прежде чем останавливаться на этих переходах, надо остановиться на основных принципах организации хроматина. [c.83]

    Нуклеопротеиды открыты в 1869 г. Ф. Мишером в ядрах клеток. Отсюда и название—протеиды ядер. Мишер же показал, что нуклеопротеиды состоят из белка и простетической группы. которую он назвал нуклеином. Позже она получила название нуклеиновой кислоты. Мишер и ряд других исследователей обнаружили нуклеопротеиды в различных клетках.

содержащих ядра, а также в тканях, богатых клетками с ядрами (содержащие ядра клеточные элементы крови птиц, сперма, ткани желез внутренней и внешней секреции и т. д.). Отсюда сложилось представление, что нуклеопротеиды входят лишь в состав клеточных ядер. Однако более детальное изучение распространения нуклеопротеидов с помощью, главным образом.

гистохимических методов исследования показало, что нуклеопротеиды встречаются также и вне клеточных ядер в митохондриях, рибозомах и в гиалоплазме. Однако основная масса нуклеопротеидов содержится в ядрах клеток.

Так как нуклеопротеиды имеются не только в ядрах клеток, названия нуклеопротеиды и нуклеиновые кислоты устарели, хотя они применяются и в настоящее время. [c.47] Смотреть страницы где упоминается термин Нуклеопротеиды клеточного ядра. [c.140]    [c.111]    [c.400]    [c.326]    [c.326]    [c.116]    Биохимия нуклеиновых кислот (1968) — [ c.140 ]

ПОИСК

Смотрите так же термины и статьи:

Больше информации по теме: http://chem21.info

Структура и устойчивость

Нуклеопротеидный комплекс — субчастица 50S рибосом бактерий.
Жёлтым показана рРНК, синим — белки.

В зависимости от типа входящих в состав нуклеопротеидных комплексов нуклеиновых кислот различают рибонуклеопротеиды и дезоксирибонуклеопротеиды.

Устойчивость нуклеопротеидных комплексов обеспечивается нековалентным взаимодействием. У различных нуклеопротеидов в обеспечение стабильности комплекса вносят вклад различные типы взаимодействий, при этом нуклеиново-белковые взаимодействия могут быть специфичными и неспецифичными.

Примером специфичного взаимодействия могут служить нуклеопротеидные комплексы рРНК — субъединицы рибосом; неспецифичное электростатическое взаимодействие характерно для хромосомных комплексов ДНК — хроматина и комплексов ДНК-протамины головок сперматозоидов некоторых животных.

Нуклеопротеиды диссоциируют на белки и нуклеиновые кислоты при воздействии агентов, разрушающих или ослабляющих нековалентные связи:

Некоторые нуклеопротеиды (рибосомные субчастицы, нуклеокапсиды вирусов) обладают способностью к самосборке, то есть к образованию, при соответствующих условиях, нуклеопротеидов in vitro без участия клеточных структур или агентов; такая самосборка возможна в случае специфичных нуклеиново-белковых взаимодействий (нуклеиново-белковым узнавании). В любом случае, при образовании нуклеопротеидов происходят существенные конформационные изменения нуклеиновых кислот и, в некоторых случаях, белков, образующих нуклеопротеидный комплекс.

Распространённость и биологическая роль

Комплекс нуклеосомы с гистоном H1.

Наиболее сильные конформационные изменения при образовании нуклеопротеидов претерпевают нуклеиновые кислоты, и эти изменения наиболее существенны в случае образования дезоксирибонуклеопротеидов.

В отличие от одноцепочечной РНК, способной образовывать вторичные и третичные структуры за счёт антипараллельного комплементарного спаривания смежных отрезков цепи, двухцепочечная ДНК такой возможности не имеет и существует в растворах в виде значительно более «рыхлых», по сравнению с компактными глобулами РНК, клубков.

С другой стороны, большая конформационная подвижность РНК и её каталитические свойства приводят к большому разнообразию рибонуклеопротеидов, выполняющих различные функциии.

Дезоксирибонуклеопротеиды

• Хроматин — комплекс ДНК с гистонами в клетках эукариот. За счёт электростатического взаимодействия нить ДНК совершает двойной оборот вокруг октамера гистонного комплекса H2a, H2b, H3 и H4, образуя нуклеосомы, соединённые нитью ДНК. При присоединении к комплексу гистона H1 шесть нуклеосом образуют кольцеобразный комплекс, в результате происходит конденсация хроматина с образованием фибриллярной структуры, которая далее при присоединении топоизомеразы II и ряда вспомогательных белков способна конденсироваться в гетерохроматин. ДНК, связанная в таком нуклеопротеидном комплексе не транскрибируется.
• Отдельным важным классом дезоксирибонуклеопротеидов являются вирусные нуклеопротеиды. Для репликации генетического материала ДНК-содержащих вирусов необходим перенос вирусной ДНК в ядро клетки, и такой транспорт и проникновение в ядро осуществляются в виде нуклеопротеидных комплексов, белки которых несут специфичные участки — сигналы ядерной локализации (Nuclear Localization Signal, NLS), обеспечивающие транспорт через ядерные поры.

Рибонуклеопротеиды

В клетках в наибольших количествах содержатся два класса рибонуклеопротеидов:

• Нуклеопротеидные комплексы рибосомальных РНК (рРНП) — субъединицы рибосом — органелл, на которых происходит трансляция мРНК и синтез белков. Рибосомы представляют собой агрегаты из двух различных рРНП-субъединиц.
• Малые ядерные рибонуклеопротеиды (мяРНП) — нуклеопротеидные комплексы малых ядерных РНК, являющиеся субъединицами сплайсосом (участников сплайсинга ядерных транскриптов — предшественников зрелых РНК).
• Нуклеопротеидные комплексы мРНК — матричные рибонуклеопротеиды (мРНП), в русскоязычной литературе часто называемые информосомами (название предложено по аналогии с синонимическим названием мРНК — информационная РНК А. С. Спириным, идентифицировавшим такие комплексы в 1964 году в цитоплазме зародышей рыб). Биологическая роль мРНП весьма разнообразна: они предположительно участвуют в транспорте мРНК, стабилизации (защите от деградации при транспорте) и трансляционной регуляции. мНРП также являются химически наиболее разнообразным классом нуклеопротеидов и их разнообразие определяется транскриптомом, т.е. совокупностью мРНК, синтезируемых в клетке.

Нуклеокапсиды вирусов

Нуклеокапсиды вирусов представляют собой достаточно плотно упакованные комплексы белков с нуклеиновой кислотой (ДНК или РНК у ретровирусов) и как функционально, так и структурно близки хроматину, представляя собой компактную форму вирусного генома.

Существует два основных типа нуклеокапсидных структур: палочковидная (нитевидная) либо сферическая, («изометрическая»).

В изометрических структурах упаковка нуклеиновой кислоты вирусного генома более сложна: белки оболочки нуклеокапсида относительно слабо связаны с нуклеиновой кислотой или нуклеопротеидами, что налагает минимум ограничений на способ упаковки нуклеиновой кислоты. Нуклеопротеиды «сердцевины» при этом могут быть весьма сложно организованы: так, в паповавирусах двухцепочечная кольцевая ДНК, связываясь с гистонами, образует структуры, очень похожие на нуклеосомы.

См. также

• Сплайсинг
• Малые ядерные РНК

Литература

Распространенность и биологическая роль

Сильнейших конформационных изменений при образовании нуклеопротеидов испытывают нуклеиновые кислоты, и эти изменения существенные в случае образования дезоксирибонуклеопротеидив.

В отличие от одноцепочечной РНК, способной образовывать вторичные и третичные структуры за счет антипараллельных комплементарной спаривания смежных отрезков цепи, двухцепочечная ДНК такой возможности нет и существует в растворах в виде значительного более «рыхлых», по сравнению с компактными глобулами РНК, клубков.

С другой стороны, большая конформационная подвижность РНК и ее каталитические свойства приводят к большому разнообразию рибонуклеопротеидив, выполняющих различные функции.

Рибонуклеопротеины

В клетках в наибольших количествах содержатся два класса рибонуклеопротеидив:

• Нуклеопротеидные комплексы рибосомных РНП (рРНП) — субъединицы рибосом — органелл, на которых происходит трансляция мРНК. Рибосомы являются агрегатами из двух разных рРНП-субъединиц.
• Малые ядерные рибонуклеопротеины (мяРНП) — нуклеопротеидные комплексы малых ядерных РНК, является субъединицами сплайсосом (участников сплайсинга ядерных транскриптов — предшественников зрелых мРНК).
• Нуклеопротеидные комплексы мРНК — матричные рибонуклеопротеины (МРНП), также известные как информосомы. Биологическая роль МРНП весьма разнообразна: они вероятно участвуют в транспорте мРНК, стабилизации (защиты от деградации при транспорте) и регуляции трансляции. МРНП также химически разнообразным классом нуклеопротеидов и их разнообразие определяется транскриптомом, то есть совокупностью мРНК, синтезируемых в клетке.