Сигнальная функция белков в чем заключается: Сигнальная функция белка | это… Что такое Сигнальная функция белка?

Сигнальная функция

Сигнальная
функция белков —
способность белков служить сигнальными
веществами, передавая сигналы между
клетками, тканями, о́рганами и организмами.
Часто сигнальную функцию объединяют с
регуляторной, так как многие внутриклеточные
регуляторные белки тоже осуществляют
передачу сигналов.

Сигнальную
функцию выполняют белки-гормоны, цитокины, факторы
роста и
др.

Рецепторная
функция

Эта
функция заключается в избирательном
связывании гормонов, биологически
активных веществ и медиаторов на
поверхности мембран или внутри клеток.

Транспортная
функция

Только
белки осуществляют перенос веществ в
крови,
например, липопротеины (перенос
жира), гемоглобин (транспорт
кислорода), трансферрин (транспорт
железа). Белки  транспортируют в крови
катионы кальция, магния, железа, меди и
другие ионы.Транспорт веществ через
мембраны осуществляют
белки — Na⁺,К⁺-АТ, Са²⁺-АТФаза , глюкозные
транспортеры.

Резервная
функция

В
качестве примера депонированного белка
можно привести производство и накопление
в яйце яичного
альбумина.  
У
животных и человека таких специализированных
депо нет, но при длительном голодании
используются белки мышц,
лимфоидных органов, эпителиальных
тканей и печени.

Сократительная
функция

Существует
ряд внутриклеточных белков, предназначенных
для изменения формы клетки и движения
самой клетки или ее органелл
(тубулин, актин, миозин).

Защитная
функция

Защитную
функцию, предупреждая инфекционный
процесс и сохраняя устойчивость
организма, выполняют иммуноглобулины крови,
факторы системы комплемента, пропердин,
при повреждении тканей работают белки
свертывающей системы крови
— например, фибриноген, протромбин,
антигемофильный глобулин. Механическую защиту
и поддержку клеток осуществляют протеогликаны.

К
данной функции также можно отнести
поддержание постоянства коллоидно-осмотического
давления крови,
интерстиция и внутриклеточных пространств,
а также иные функции белков
крови.

Миозин
— моторный белок

Целый
класс моторных
белков обеспечивает
движения организма, например, сокращение
мышц, в том числе локомоцию (миозин),
перемещение клеток внутри организма
(например, амебоидное движениелейкоцитов),
движение ресничек и жгутиков,
а также активный и направленный
внутриклеточный транспорт (кинезин, динеин).
Динеины и кинезины проводят транспортировку
молекул вдоль микротрубочек с
использованием гидролиза АТФ в
качестве источника энергии. Динеины
переносят молекулы и органоиды из
периферических частей клетки по
направлению к центросоме,
кинезины — в противоположном
направлении. Динеины также отвечают за
движение ресничек и жгутиков
эукариот. Цитоплазматические варианты
миозина могут принимать участие в
транспорте молекул и органоидов по
микрофиламентам.

Роль
белков в обмене веществ.

Обмен
Белков

Потребность
в белке определяется
минимальным количе­ством пищевого
белка, который будет уравновешивать
потери орга­низмом азота, при сохранении
энергетического баланса. Белки на­ходятся
в состоянии непрерывного обмена и
обновления. В орга­низме здорового
взрослого человека количество распавшегося
за сутки белка равно количеству вновь
синтезированного. Животные существа
могут усваивать азот только в составе
аминокислот, посту­пающих в организм
с белками пищи. Десять аминокислот из
20 (валин, лейцин, изолейцин, лизин,
метионин, триптофан, треонин, фенилаланин,
аргинин и гистидин) в случае их
недостаточного по­ступления с пищей
не может быть синтезирована в организме.
Эти аминокислоты называют незаменимыми. Другие
десять аминокислот (заменимые) не менее
важны для жизнедеятельности, чем
незаме­нимые, но в случае недостаточного
поступления с пищей заменимых аминокислот
они могут синтезироваться в организме.
Важным фактором обмена белков организма
является повторное
использование (реутилизация) аминокислот,
образовавшихся при распаде одних
белковых  молекул, для  синтеза
других.

Из
аминокислот, источниками которых
являются белки пищи, и аминокислот,
образующихся в организме, синтезируются
свойствен­ные ему белковые
молекулы,пептидные гормоны, коэнзимы.
В этом заключается пластическая роль
белков пищи.

Скорость
распада и обновления белков организма
различна. Полу­период распада гормонов
пептидной природы составляет минуты
или часы, белков плазмы крови и печени
около 10 суток, белков мышц около 180 суток.
В среднем белки организма человека
обновляются за 80 суток. О суммарном
количестве белка, подвергшегося распаду
за сутки, судят по количеству азота,
выводимого из организма че­ловека. В
белке содержится около 16% азота или в
100 г белка — 16 г азота. Таким образом,
выделение организмом 1 г азота
соот­ветствует распаду 6,25 г белка. За
сутки из организма взрослого человека
выделяется около 3,7 г азота. Из этих
данных следует, что масса белка,
подвергшегося за сутки полному разрушению
состав­ляет 3,7 х 6,25 = 23 г или 0,028-0,075 г
азота на 1 кг массы тела в сутки (коэффициент
изнашивания по  Рубнеру).

Если
количество азота, поступающего в организм
с пищей, равно количеству азота выводимого
из организма, принято считать, что
организм находится в состоянии азотистого
равновесия. В случаях, когда в организм
поступает азота больше, чем его выделяется,
го­ворят о положительном
азотистом балансе (задержка,
ретенция азо­та). Такие состояния
бывают при увеличении массы мышечной
тка­ни, в период роста организма,
беременности, выздоровления после
тяжелого  истощающего  заболевания.

Состояние,
при котором количество выводимого из
организма азота превышает его поступление
в организм, называют отрицательным азотистым
балансом. Оно
имеет место при питании неполноценными
белками, когда в организм не поступают
какие-либо из незаменимых аминокислот, 
при белковом голодании или при полном
голодании.

Белки,
использующиеся в организме в первую
очередь в качестве пластических веществ,
в процессе их разрушения освобождают
энер­гию для  синтеза АТФ и 
образования тепла.

Функции белков | Биохимия. Реферат, доклад, сообщение, кратко, презентация, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Белки — полимеры, построенные из остатков аминокислот.

Белки имеют ряд биологических функций:

1. Структурная функция. Белки — это строительный материал всех без исключения клеток: бактериальных, растительных, животных. И не только: оболочка таких неклеточных форм жизни, к которым от­носятся вирусы, также состоит из белков.
2. Ферментативная функция. Большинство химических реакций в организме протекает в присутствии биологических катализаторов — ферментов, имеющих белковую природу. По сравнению с неорганиче­скими катализаторами ферменты обладают уникальной активностью (если первые увеличивают скорости реакций в десятки раз, то фермен­ты — в тысячи раз) и селективностью (каждый фермент катализирует одну реакцию или один тип превращений). В организме человека об­наружено более 2000 ферментов.
3. Транспортная функция. Белковые молекулы осуществляют пе­ренос других молекул или ионов по тканям и органам. Важнейшим транспортным белком является гемоглобин крови, который переносит кислород.
4. Защитная функция. Особые белки — антитела (своеобразные «наручники» для проникающих в клетку «преступников» — бакте­рий) и антитоксины — разновидность антител (нейтрализуют яды бак­терий, образующиеся в результате их жизнедеятельности) определяют такое защитное свойство организмов, как иммунитет. Белки плазмы крови участвуют в свёртывании крови, предохраняя организм от кровопотери.

Загрузка…





5. Сигнальная функция. Белки-рецепторы воспринимают и переда­ют сигналы, поступившие от соседних клеток или окружающей сре­ды. Например, действие света на сетчатку глаза воспринимается фото­рецептором родопсином, имеющим белковую природу.
6. Запасающая, или энергетическая, функция. Особые белки в клетках живых организмов служат строительным материалом и обе­спечивают энергией развитие новых организмов. Такими белками бо­гаты семена бобовых растений и яйцеклетки животных организмов. Материал с сайта http://doklad-referat.ru

Белки могут превращаться в жиры и углеводы, но те, в свою оче­редь, превращаться в белки не могут, так как не содержат в составе своих молекул один из важнейших химических элементов — азот. По­этому белковое голодание особенно опасно для живого организма.

На этой странице материал по темам:

• Биологические функции белков кратко конспект

• Биологические функции белков доклад

• Реферат на тему функции белков презентация

• Реферат по химии на тему «функции белков»

• Функции белков доклад

Вопросы по этому материалу:

Материал с сайта http://Doklad-Referat.ru

Загрузка…

Имитация функции сигнальных белков: к терапии искусственной трансдукции сигналов

. 2016, 29 сентября;(115):54396.

дои: 10.3791/54396.

Ронни Пери-Наор
¹
, Лейла Мотей
¹
, Дэвид Маргулис
²

Принадлежности

• ¹ Кафедра органической химии, Научный институт Вейцмана.
• ² Кафедра органической химии, Научный институт Вейцмана; [email protected].

• PMID:

  27768030

• PMCID:

  PMC5092080

• DOI:

  10.3791/54396

Бесплатная статья ЧВК

Ронни Пери-Наор и др.

J Vis Exp.

2016 .

Бесплатная статья ЧВК

. 2016, 29 сентября;(115):54396.

дои: 10. 3791/54396.

Авторы

Ронни Пери-Наор
¹
, Лейла Мотей
¹
, Дэвид Маргулис
²

Принадлежности

• ¹ Кафедра органической химии, Научный институт Вейцмана.
• ² Кафедра органической химии, Научный институт Вейцмана; [email protected].

• PMID:

  27768030

• PMCID:

  PMC5092080

• DOI:

  10.3791/54396

Абстрактный

Пути передачи сигнала, контролирующие реакцию клеток на различные сигналы внешней среды, опосредованы функцией сигнальных белков, взаимодействующих друг с другом и активирующих друг друга с высокой специфичностью. Таким образом, синтетические агенты, имитирующие функцию этих белков, могут быть использованы для создания неестественных стадий передачи сигнала и, следовательно, для изменения функции клетки. Мы представляем рекомендации по разработке «химических преобразователей», которые могут вызывать искусственную связь между нативными белками. Кроме того, мы представляем подробные протоколы для синтеза и тестирования конкретного «преобразователя», который может индуцировать связь между двумя неродственными белками: тромбоцитарным фактором роста (PDGF) и глутатион-S-трансферазой (GST). Также представлен способ, с помощью которого эта неестественная связь PDGF-GST может использоваться для контроля расщепления противоракового пролекарства, что указывает на возможность использования таких систем в «терапии искусственной передачи сигнала». Эта работа предназначена для облегчения разработки дополнительных «преобразователей» этого класса, которые могут быть использованы для обеспечения внутриклеточной белок-белковой связи и, следовательно, для индукции искусственных клеточных сигнальных путей.

Цифры

См. это изображение и информацию об авторских правах в PMC

Похожие статьи

• Роль глутатионтрансфераз человека в биотрансформации пролекарства оксида азота JS-K.

  Шедин Б., Маннервик Б.
  Шодин Б. и соавт.
  Научный представитель 2021 г. 21 октября; 11 (1): 20765. doi: 10.1038/s41598-021-00327-1.
  Научный представитель 2021.

  PMID: 34675290
  Бесплатная статья ЧВК.

• Белково-белковая связь и активация ферментов, опосредованная синтетическим химическим преобразователем.

  Пери-Наор Р., Илани Т., Мотией Л., Маргулис Д.
  Пери-Наор Р. и соавт.
  J Am Chem Soc. 2015 5 августа; 137 (30): 9507-10. doi: 10. 1021/jacs.5b01123. Epub 2015 23 июня.
  J Am Chem Soc. 2015.

  PMID: 25955617

• Глутатион-S-трансферазы как регуляторы киназных путей и мишени противоопухолевых препаратов.

  Таунсенд Д.М., Финдли В.Л., Тью К.Д.
  Таунсенд Д.М. и соавт.
  Методы Энзимол. 2005; 401:287-307. doi: 10.1016/S0076-6879(05)01019-0.
  Методы Энзимол. 2005.

  PMID: 16399394
  Бесплатная статья ЧВК.

  Обзор.

• Исследования клеточного распределения противоопухолевого пролекарства, генерирующего оксид азота, O(2)-(2,4-динитрофенил)1-((4-этоксикарбонил)пиперазин-1-ил)диазен-1-иум-1,2-диолата, приготовленного в Мицеллы Pluronic P123.

  Каур И., Террасас М., Косак К.М., Керн С.Е., Буше К.М., Шами П.Дж.
  Каур I и др.
  Дж Фарм Фармакол. 2013 сен; 65 (9): 1329-36. дои: 10.1111/jphp.12100. Epub 2013 10 июля.
  Дж Фарм Фармакол. 2013.

  PMID: 23927471
  Бесплатная статья ЧВК.

• Пролекарства оксида азота (NO), активируемые нитроредуктазой.

  Шарма К., Сенгупта К., Чакрапани Х.
  Шарма К. и др.
  Bioorg Med Chem Lett. 2013 ноябрь 1;23(21):5964-7. doi: 10.1016/j.bmcl.2013.08.066. Epub 2013 22 августа.
  Bioorg Med Chem Lett. 2013.

  PMID: 24050886

Посмотреть все похожие статьи

Типы публикаций

термины MeSH

вещества

Грантовая поддержка

• 338265/ERC_/Европейский исследовательский совет/Международный

Каковы ключевые компоненты клеточной сигнализации?

Перейти к содержимому

Поиск:

Каковы ключевые компоненты клеточной сигнализации?steve2017-11-02T10:20:29+08:30

Существует множество компонентов, облегчающих передачу сигналов соты. Хотя здесь невозможно подробно обсудить полный набор отдельных молекул, можно описать функции или роли, которые они играют. В некоторых случаях белковые компоненты могут служить рецепторами, в других случаях они могут действовать как внутриклеточные мессенджеры, или они могут служить сенсорами или эффекторами.

Рецепторы

Рецепторы — это белки, которые взаимодействуют со специфическими лигандами и передают полученные сигналы внутрь клетки. Эти белки чаще всего являются трансмембранными, с внеклеточным доменом для связывания лиганда и внутриклеточным доменом, который часто химически связан с нижестоящим сигнальным путем. Связывание лиганда с внеклеточной областью рецептора часто инициирует конформационные изменения в цитозольном домене, что инициирует ряд биохимических реакций, известных как сигнальные каскады. Эти сигнальные каскады передают сигнал от одной молекулы к другой до того, как будет достигнут клеточный ответ

Рецепторы можно разделить на три категории.

1. Рецептор, связанный с G-белком (GPCR).
2. Ионные каналы
3. Рецепторы, связанные с ферментами

Как следует из названия, GPCR связаны с мономерным или тримерным G-белком через их цитозольный домен. Активация GPCR, которая является результатом обмена GDP на GTP в этом связанном G-белке, впоследствии активирует ряд киназ, которые, в свою очередь, облегчают события фосфорилирования на белках-мишенях.

Аналогично, активация ионного канала также происходит посредством взаимодействия с лигандом и также вызывает конформационные изменения в белке. Однако в этом случае белок приобретет открытую конформацию, позволяющую ионам проникать в клетку. Ионные каналы обычно транспортируют ион определенного типа, наиболее распространенными из которых являются Na+, K+, Ca2+ и Cl-, которые связаны с «потоком информации» или передачей сигнала. Будучи связанными с передачей электрических сигналов, ионные каналы чаще всего наблюдаются в мышечных и мозговых клетках.

Следует отметить, что внутриклеточные рецепторы, такие как стероидные рецепторы, также имеют отношение к передаче сигнала. Эти рецепторы активируются гидрофобными лигандами, которые могут проходить через липидную мембрану и, следовательно, пассивно проникать в клетку. Газообразный оксид азота и стероиды, такие как эстроген, являются примерами таких лигандов.

Внутриклеточные мессенджеры

Внутриклеточные мессенджеры или вторичные мессенджеры представляют собой промежуточные белки или небольшие молекулы, передающие сигнал от рецептора к внутриклеточным сенсорам и эффекторам. Для каждого активированного рецептора активируются несколько внутриклеточных молекул-мессенджеров, и поэтому говорят, что именно на этой стадии сигнал усиливается. Примеры внутриклеточных мессенджеров включают ионы кальция, ферменты, такие как аденилатциклаза, или липиды, такие как инозитолтрифосфат и т. д. [1][2][3]. Одним из ключевых надсемейств внутриклеточных мессенджеров являются малые ГТФазы. Следует отметить, что эти молекулы редко функционируют в одиночку. Вместо этого каждый внутриклеточный мессенджер будет действовать в рамках более крупного сигнального пути.

Сенсоры и эффекторы

Считающиеся последней стадией сигнального пути или каскада, сенсорные и эффекторные белки отвечают за реакцию клетки на сигнал. Они могут способствовать таким процессам, как экзоцитоз, эндоцитоз, миграция, ремоделирование актина, экспрессия генов и т. д.

Примеры включают факторы транскрипции, которые индуцируют экспрессию генов, или актин-связывающие белки, которые вызывают ремоделирование актина, миграцию клеток и т. д.

Механизмы выключения

Клетки не отвечают постоянно ни на один сигнал. Вместо этого многие сигнальные пути контролируются «молекулярными переключателями», которые могут отключить данный ответ, если они станут вредными для требуемого состояния или функции клетки. Это может быть достигнуто с помощью ряда механизмов.

Например, рецепторы могут быть десенсибилизированы к лиганду, что обычно наблюдается для ионных каналов. Внутриклеточные сигнальные молекулы также могут разрушаться. Это происходит, например, с липидами, такими как IP3, которые метаболизируются инозитолфосфатазами, и циклическим АМФ/циклическим GMP, которые расщепляются фосфодиэстеразами. В другом механизме ионы Са2+ закачиваются насосами обратно в запасы кальция, восстанавливая таким образом их нормальную концентрацию в цитозоле. Эти механизмы гарантируют, что клеточный ответ контролируется путем подавления потока информации и остановки клеточного ответа даже после клеточного обнаружения данного сигнала.

Связанные вопросы

Дополнительные вопросы

Последние результаты

Информация о белках

Ссылки

1. Бхатнагар С. и Кумар А. Терапевтическое воздействие на сигнальные пути при мышечной дистрофии. Дж. Мол. Мед. 2009 г.; 88(2):155-66. [PMID: 19816663]
2. Рандо Т.А. Комплекс дистрофина-гликопротеина, клеточная передача сигналов и регуляция выживания клеток при мышечных дистрофиях.