догма Анфинсена
Догмат Анфинсена - это гипотеза в молекулярной биологии, предложенная Кристианом Анфинсеном. Идея заключается в том, что сворачивание белка в его нативную структуру происходит автоматически по аминокислотной последовательности белка. Это верно только для некоторых белков. Для других белков необходимы шапероны.
Анфинсен разделил Нобелевскую премию по химии 1972 года за работу над структурой ферментной рибонуклеации А. Догмат предполагает, что в условиях, при которых происходит складывание, нативная структура является уникальным и стабильным состоянием. Существует три условия:
уникальность
требует, чтобы эта последовательность не имела никакой другой конфигурации с сопоставимой свободной энергией.
стабильность
небольшие изменения в окружающей среде не могут привести к изменению минимальной конфигурации.
кинетическая доступность
означает, что конечная форма может быть получена без каких-либо очень сложных изменений формы (например, сучки).
То, как белок достигает этой структуры, является предметом поля сворачивания белка, которое имеет родственную догму, называемую парадоксом Левинталя. Парадокс Левинталя гласит, что количество возможных конформаций, доступных данному белку, астрономически велико, так что даже маленький белок, состоящий из 100 остатков, потребовал бы больше времени, чем существовала Вселенная, чтобы исследовать все возможные конформации (1026 секунд) и выбрать подходящую.
Прионы - исключение из догмы Анфинсена. Прионы являются стабильными конформациями белков, которые отличаются от нативного складчатого состояния. При губкообразнойэнцефалопатиикрупного рогатого скота (Mad Cow Disease) нативные белки вновь складываются в другую стабильную конформацию, что приводит к фатальному накоплению амилоидов. Другие амилоидные заболевания, в том числе болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона, также являются исключениями из догмы Анфинсена.
Сложенная, 3-D структура рибонуклеоза А
Вопросы и ответы
В: Что такое догма Анфинсена?
О: Догма Анфинсена - это гипотеза в молекулярной биологии, предложенная Кристианом Анфинсеном, которая предполагает, что сворачивание белка в его родную структуру происходит автоматически благодаря последовательности аминокислот белка.
В: Каковы три условия уникальности, стабильности и кинетической доступности?
О: Уникальность требует, чтобы последовательность не имела никакой другой конфигурации с сопоставимой свободной энергией. Стабильность означает, что небольшие изменения в окружающей среде не могут привести к изменению минимальной конфигурации. Кинетическая доступность означает, что конечную форму можно получить, не проходя через какие-либо очень сложные изменения формы (как, например, узлы).
В: Что такое парадокс Левинталя?
О: Парадокс Левинталя утверждает, что количество возможных конформаций, доступных для данного белка, астрономически велико, так что даже маленькому белку из 100 остатков потребуется больше времени, чем существует Вселенная, чтобы исследовать все возможные конформации (1026 секунд) и выбрать подходящую.
В: Есть ли исключения из догмы Анфинсена?
О: Да, прионы и амилоидные заболевания, такие как губчатая энцефалопатия крупного рогатого скота (коровье бешенство), болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона, являются исключениями из догмы Анфинсена.
В: Как Кристиан Анфинсен получил свою Нобелевскую премию?
О: Кристиан Анфинсен получил Нобелевскую премию по химии за работу над структурой фермента рибонуклеазы А.
В: Чем прионы отличаются от нативного складчатого состояния?
О: Прионы - это стабильные конформации белков, которые отличаются от нативного состояния сворачивания.
