Айала ф., Кайгер Дж. Современная генетика: в 3-х т. Т. 2. Пер. С англ.: – м.: Мир, 1988. – 368 с.

28 Экспрессия генетического материала

го полипептида или некоторой его части. Воздействие других мутаций на организм связано с аминокислотными заменами в полипептидной цепи, кодируемой данным мутантным геном (рис. 10.12). Аминокислотные замены могут, в частности, затрагивать и функционально важные аминокислотные остатки, а также вызывать заметные искажения пространственной структуры. В зависимости от того, насколько сильно эти искажения сказываются на структуре функционально важных участков, может наблюдаться снижение и даже полное исчезновение ферментативной или какой-либо иной функциональной активности белка. Мутации, чувствительные к температуре, могут быть связаны с аминокислотными заменами на участке, существенном для стабилизации вторичной и третичной структуры данного белка. Нормальная конфигурация, присущая при пермиссивной температуре мутантным полипептидам этого типа, при переходе в область рестриктивных температур может подвергнуться существенным искажениям.

Функциональные белки далеко не всегда синтезируются в активной форме. Так, многие гидролитические (пищеварительные) ферменты синтезируются в форме неактивных предшественников, которые называют зимогенами. Активация зимогенов происходит посредством сайт-специфического ограниченного протеолиза, сопровождающегося отщеплением определенного фрагмента аминокислотной последовательности. В качестве одного из примеров можно назвать также полипептидный

Айала ф., Кайгер Дж. Современная генетика: в 3-х т. Т. 2. Пер. С англ.: – м.: Мир, 1988. – 368 с.

10. Генетические функции 29

Рис. 10.21. А. Аминокислотная последовательность свиного проинсулина. Активный инсулин состоит из двух полипептидных цепей, соединенных дисульфидными связями. В структуре проинсулина обе цепи объединены в одну через связующий дополнительный полипептидный участок, выщепляемый при действии протеиназ. (По Chance	В. et al. 1968. Science, 161, 165.) Б. Пространственная структура инсулина. Показаны только положения α-углеродных атомов полипептидного остова. Атомы Α-цепи выделены темным цветом, атомы В-цеписветлым. (По Stryer L. 1975. Biochemistry, W. H. Freeman, San Francisco.)

Айала ф., Кайгер Дж. Современная генетика: в 3-х т. Т. 2. Пер. С англ.: – м.: Мир, 1988. – 368 с.

30 Экспрессия генетического материала

гормон инсулин, который синтезируется в виде неактивного предшественника (проинсулина) и затем подвергается активации с помощью ограниченного протеолиза (рис. 10.21).

Внутригенная комплементация

Многие белки представляют собой олигомеры, т. е. состоят из двух или нескольких идентичных полипептидных цепей, взаимодействующих между собой с образованием функционально активной четвертичной белковой структуры. В простейшем случае это - димер (₂), состоящий из двух одинаковых субъединиц (а). Это обстоятельство может осложнять комплементационный анализ мутантных структурных генов, кодирующих такие белки. Ранее при обсуждении опытов по комплементации мы исходили из того, что комплементация невозможна при наличии в диплоиде двух гетероаллельных мутаций, вызывающих различные аминокислотные замены, каждая из которых независимо инактивирует соответствующий полипептид (см. главу 6). Для примера рассмотрим случай, когда оба мутантных аллеля, т₁ и т₂, в условиях гомозиготности приводят к некоторому мутантному фенотипу (например, к отсутствию определенной ферментативной активности). На основании сформулированных ранее представлений следовало бы полагать, что поскольку обе мутации затрагивают один и тот же ген, то и двойные гетерозиготы типа т₁ + / + т₂ также будут иметь мутантный фенотип. В большинстве случаев, в том числе и для генов, кодирующих олигомерные белки, это действительно так. В то же время известно и доста-

Рис. 10.22. Схема, иллюстрирующая процесс внутригенной комплементации на примере двух мутантных полипептидов, взаимодействующих в цитоплазме двойной гетерозиготы с образованием олигомерного белка с восстановленной функцией. (По Goodenough U. 1978. Genetics, 2nd ed., Holt, Rinehart and Winston, New York.)