Принципы структурной организации белков - Г. Шульц 1982

Эволюция белков
Дифференциация белков
а-Лактальбумин и лизоцим

Лактальбумин [517, 528] и лизоцим [518, 529—531] представляют классический пример двух белков с аналогичными последовательностями, но различными функциями и различными частотами фиксации мутаций. Предположение о структурном подобии обоих белков было впервые выдвинуто в 1958 г. и подтверждено спустя ~10 лет [523, 533] путем сравнения аминокислотных последовательностей. Некоторые важные для сопоставления свойства обоих белков приведены в табл. 9.3. Трехмерную структуру бычьего лактальбумина определили, основываясь на структуре лизоцима белка куриного яйца, путем построения модели [534] и последующей минимизации энергии [501,535]. Эта процедура предполагает идентичность укладки обеих цепей, что представляется достаточно обоснованным, если учесть большое сходство аминокислотных последовательностей обоих белков (табл. 9.3). Этот пример показывает также, каким образом можно использовать данные по одному белку для структурного анализа отдаленно родственных гомологичных белков.

Таблица 9.3 Свойства а-лактальбумина [528] и лизоцима [518, 531]


а-Лактальбумин

Лизоцим

Вероятное время дивергенции от общего предшественника [145]

3∙108 лет


Судьба после дивергенции

Участвует в развитии новой биологической функции

Сохраняет функцию предшественника

Частота фиксации мутаций [1451

22 РАМ/108 лет

10 РАМ/108 лет

Различия аминокислот обоих белков человека

82 ≡ 62% ≡ 126 РАМ


Функция

Служит для инициации и прекращения синтеза лактозы путем взаимодействия со связанным с мембраной белком (аппарат Гольджи)

Гидролизует полисахариды оболочек бактерий

Местонахождение

В молоке (15% общего белкового состава молока)

Во многих тканях и секретах всех важных- групп организмов; не ясно [241], все ли ферменты, проявляющие активность лизоцима, гомологичны