Случай : я пишу резюме для класса по структуре и функциям белков, и меня попросили описать несколько различных способов синтеза пептидов (без участия рибосомы). Я понимаю, что глутатион представляет собой трипептид, состоящий из L-цистина с «гамма» связью с L-глицином, который затем связывается с глутаминовой кислотой.
Проблема : Почему рибосома не может произвести этот пептид? Что особенного в пептид-гамма-связи?
Мои рассуждения: пептид слишком короткий, а это означает, что большой рибосомный комплекс не может связываться с мРНК такой длины, поскольку ему нужно много разных точек связывания, чтобы большая и малая субъединицы соединились. Кроме того, «гамма»-связь очень особенная, и рибосома может производить пептиды только со «стандартными» пептидными связями.
Правильно ли это, и есть ли что-то еще, что мне не хватает?
Связана ли связь «гамма» с тем фактом, что глутатион не так легко расщепляется пептидазами в цитозоле?
Это точно не длина. Хотя рибосомы не могут производить действительно очень маленькие пептиды, потому что им нужно за что-то держаться, и в любом случае белки начинаются с метионина (обычно), есть обходные пути. Нет никаких причин, по которым трипептид не может быть закодирован геном напрямую.
«Традиционный» метод производства очень коротких пептидов заключается в производстве более длинного белка и отщеплении его части, что отлично подходит для сигнальных пептидов и ряда других систем. Подобные ферменты более эффективно производят очень маленькие пептиды, но, в принципе, для этого нет причин, кроме эффективности и сложности. (Вам нужна специальная протеаза для каждого маленького пептида и т. д. и т. д.)
Однако эта гамма-связь — совершенно другое явление, и ни одна рибосома никогда не сможет ее создать, даже в середине более длинного белка. Аминокислоты «защелкиваются» вместе очень специфическим образом. Аминогруппа связывается с карбоксильной группой предыдущей аминокислоты, образуя цепочку. Боковые группы аминокислоты не участвуют. Как лего, которые соединяются только одним способом и могут быть любого цвета или иметь любой рисунок сбоку. Разница здесь в том, что глутамат имеет карбоксильную группу как часть боковой цепи. Это как Лего с дырками с двух сторон. NRPS здесь соединяет цистеин с боковой цепью глутамата, а не с «дном», куда он пошел бы, если бы глутамат-цистеиновая связь синтезировалась на рибосомах.
Эта гамма-связь также объясняет повышенную долговечность продукта. Протеазы не предназначены для таких вещей. Гамма-связь не «вписывается» в активные центры протеазы, и поэтому активность медленнее.
Из того, что я читал о глутатионе, я думаю, что ответ на ваш вопрос:
«Потому что нет гена глутатиона » и, следовательно, нет мРНК глутатиона .
Что касается гамма-связи, эта статья в Википедии цитирует:
Это пептидное связывание уникально тем, что оно происходит между аминогруппой цистеина и концевой карбоновой кислотой боковой цепи глутамата (отсюда и название гамма-глутамилцистеин).
со ссылкой на эту статью .
Кроме того, кажется, что гамма-связь действительно является причиной того, что она не разлагается в цитозоле.
Я не знаю, как вы воспринимаете википедию, но для меня английская версия — это хороший способ собрать общую информацию о неизвестном предмете, прежде чем углубляться в детали научной литературы.
ЛюбопытныйДерево
Фредерик