Почему денатурированные белки не могут вернуться в нативную форму

Мне было интересно, почему денатурированный белок не может снова вернуться в свою нативную форму.
Потому что полипептид до того, как он свернут, имеет для этого энтальфийную и энтропийную движущую силу. Что делает процесс денатурации с этой благоприятной силой для складывания в нативную структуру.
На мой взгляд, я не вижу различий между развернутым белком (прямо после трансляции) и денатурированным белком.

Некоторые денатурированные белки могут рефолдироваться в свое нативное состояние, хотя и с разной скоростью. Классический (хотя и несколько сомнительный) эксперимент Анфинсена продемонстрировал это. (см., например, sandwalk.blogspot.co.uk/2007/02/… )

Ответы (1)

Вкратце: развернутое состояние — это высокоэнергетическое состояние белка, которое будет двигаться в сторону менее энергетических состояний. Некоторые из этих состояний представляют собой свернутый белок, тогда как другие состояния представляют собой денатурированный белок (формирующий «неправильные» взаимодействия с самим собой или с другими белками). Энергетические барьеры между этими состояниями удерживают белок в денатурированном состоянии, хотя свернутое состояние может быть более благоприятным.

Или, другими словами: он застрял в денатурированном состоянии из-за кинетики, хотя термодинамика предпочла бы свернутое состояние.

Хороший рисунок, иллюстрирующий это: http://www.ghrnet.org/index.php/jbmbr/article/viewFile/1027/1397/6798 .

Если вы углубитесь в детали, то обнаружите, что многие белки (особенно крупные) обычно сворачиваются шаперонами. Эти вспомогательные белки будут связываться с возникающей белковой цепью, чтобы предотвратить ее агрегацию. В некотором смысле они направляют белок в свернутое состояние. Подобным образом шапероны могут помочь белкам преодолеть энергетические барьеры, которые обычно препятствуют их переходу из агрегированного состояния в свернутое.

Этот обзор в Science очень полный, но также содержит несколько хороших цифр, которые дают вам представление о том, что происходит : http://science.sciencemag.org/content/353/6294/aac4354.long/

Если вы пират: http://science.sciencemag.org.sci-hub.bz/content/353/6294/aac4354.long

Вы не объяснили, чем отличается «энергетический ландшафт» между вновь синтезированным белком (который сворачивается) и денатурированным белком (который может фолдироваться, а может и не фолдиться).
Любое обсуждение фолдинга белков также должно включать шапероны, без которых многие вновь синтезированные белки не смогли бы фолдироваться (или повторно фолдироваться после некоторого конформационного «повреждения»).
Для белка будет только один энергетический ландшафт. Денатурированный белок в моем ответе представляет собой специально агрегированный денатурированный белок, поскольку я предполагаю, что именно об этом говорит ОП. Совершенно одинокий белок, денатурированный нагреванием, будет складываться так же легко, как и свежесинтезированный, но обычно это не тот случай, который обсуждается, когда речь идет о денатурированных белках.
@MattDMo: я думаю, что большинство белков прекрасно складываются без шаперонов. У бактерий все шапероны называются белками теплового шока, поэтому мне кажется, что они нужны только при стрессе. Есть ли у вас какие-либо источники, показывающие, что эти шапероны постоянно сворачивают большую часть всех белков?
@VonBeche Я найду тебе несколько ссылок через минуту. Да, многие шапероны называются HSP, потому что именно в этом контексте они были обнаружены, но дальнейшие исследования показали их незаменимость в «нормальном» клеточном контексте (по крайней мере, в клетках млекопитающих, с которыми я лучше всего знаком).
Может объяснить разницу. Я работаю с бактериями и вижу, что многие гетерологичные белки прекрасно экспрессируются без собственных шаперонов. Я просто поверю вам, когда вы скажете, что это гораздо чаще встречается в клетках млекопитающих.
@VonBeche вот несколько ссылок. Некоторые из них могут быть платными, я прошу прощения, если это так, и вы не можете получить доступ. Если вы действительно хотите прочитать его, просто дайте мне знать, и я получу PDF для вас в понедельник. ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/18432918 , ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27365453 , en.wikipedia.org/wiki/Chaperone_(белок) , ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27134861 , ncbi .nlm.nih.gov/pubmed/26973652 и др.
@MattDMo: я немного просмотрел обзор Science, и он выглядит действительно очень хорошо. Оказывается, это в основном «это зависит», и для небольших (бактериальных) белков шапероны не требуются, но я немного добавлю к своему ответу.
Cпасибо за информацию! @MattDMo
Почему денатурированные белки не могут вернуться в нативную форму
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v