Протеомика - обзор + ссылки - BioinforMatix.ru - портал по биоинформатике, имейджингу и биософту

Протеомика - обзор + ссылки

Печать E-mail
Автор Неизвестен   
21.07.2008 г.
В клетках любых организмов, будь это бактерия или человек, никогда не происходит экспрессия (т.е. выражение) всех имеющихся в наличии генов, а лишь части из них. Заключительной стадией генной экспрессии является образование биологически активного генного продукта, которым в подавляющем большинстве случаев является белок.
 
Протеомика - недавно появившееся направление молекулярной биологии, занимающееся сравнительным изучением клеточных протеомов т.е. наборов белков данной клетки в данной фазе ее развития в определенный момент времени.

В клетках любых организмов, будь это бактерия или человек, никогда не происходит экспрессия (т.е. выражение) всех имеющихся в наличии генов, а лишь части из них. Заключительной стадией генной экспрессии является образование биологически активного генного продукта, которым в подавляющем большинстве случаев является белок.

Белки или протеины (отсюда протеом) способны выполнять в клетке и многоклеточном организме в целом самые разнообразные биологические функции: быть ферментами, ростовыми гормонами, рецепторными и регуляторными белками и т.  д . При этом общий состав клеточных белков постоянно меняется в зависимости от фазы цикла клеточного деления, тканевой принадлежности и стадии дифференцировки в случае многоклеточных организмов, внешних воздействий и т. д .

Кроме того, помимо набора, меняется еще и количество белков: от нескольких молекул до нескольких тысяч на клетку. Основной задачей протеомики является предсказание функциональной роли отдельных белков путем экспериментального сопоставления их качественного и количественного состава в клетке на разных стадиях и в разных состояниях ее развития.

Помимо этого, в задачу протеомики входит установление взаимосвязи между структурой белка и его функциями, что сближает это направление с функциональной геномикой. В настоящее время, в связи с завершением работ по первичному установлению нуклеотидной последовательности геномов ряда организмов (включая человека), особую актуальность приобрела задача использования полученной при этом информации для детального понимания функционирования живой материи на молекулярном уровне.

Поскольку биологическая функция закодированных в геномах белков определяется прежде всего их пространственным (трехмерным) строением, то задача определения закономерностей фолдинга белка (т.е. складывания полипептидной цепи в функционально активную трехмерную структуру) исходя из закодированной в гене его аминокислотной последовательности является сейчас центральной. Понимание механизмов фолдинга также важно для биоинформатики и развития белковой инженерии.

На данный момент существует несколько основных методов предска-зания пути фолдинга и трехмерной структуры белков. Первый из них, называемый моделированием по гомологии первичной структуры, заключается в сравнении аминокислотных последовательностей моделируемого белка и белков с экспериментально установленным пространственным строением (т.е. шаблонных белков). Основным ограничением этого подхода является наличие хотя бы 25%-30% идентичности аминокислотных последовательностей моделируемых и шаблонных белков, что выполняется обычно только в ряду эволюционно и функционально родственных белков. В основе второго подхода, получившего название "протягивание нити" (threading), лежит предпо-ложение, что одинаковый путь фолдинга могут иметь белки и с негомологичными аминокислотными последовательностями. Основное преимущество этого подхода перед предыдущим заключается в возможности проводить надежное моделирование пространственного строения белков даже при отсутствии какой-либо гомологии первичной последовательности с белками-шаблонами.

Таким образом, два обозначенных выше способа теоретического предсказания трехмерной структуры белков основаны на статистической обработке огромного объема молекулярно-биологических данных. В заключение следует отметить, что "проблема фолдинга" до сих пор является одной из самых сложных и трудно решаемых задач современной молекулярной биологии. К сожалению, без ее решения невозможно в полной мере воспользоваться последними достижениями биологии для решения практических вопросов (медицина, сельское хозяйство и т. д .). Именно поэтому протеомика становится первоочередным направлением в биологических исследованиях.

Ссылки по теме:  ЗДЕСЬ
 
Читайте также:
Протеомика гемостаза
Последнее обновление ( 06.03.2009 г. )
 
« Пред.


Copyright 2012 Bioinformatix.ru