Механизм синтеза тирозиназы


Какие же интересные вопросы, имеющие общебиологическое значение, были решены или возникли при изучении механизма синтеза тирозиназы и его генетического контролирования? В чем заключается своеобразие синтеза этого энзиматического белка? Прежде всего бросается в глаза сложность синтеза активной тирозиназы, связанная с наличием стадии проэнзима, необходимость его активации и существования нескольких (возможно, многих), различающихся по состоянию третичной структуры, но однозначных по каталитической функции энзимов (изоэнзимов — изозимов), которые могут переходить из одной формы в другую.

Вопросу о структурном полиморфизме родственных энзимов в настоящее время уделяется много внимания, поскольку, судя по ряду данных, это явление широко распространено в природе. Тирозиназа в этом смысле представляет особый интерес, так как ее разные формы могут синтезироваться гомокарионами. Большой теоретический интерес представляет и интерконверсия энзимов, заключающаяся в конформационных изменениях белковой молекулы, не затрагивающих ее каталитического центра. То же самое можно сказать и об активации. Необходимость присутствия при этом дополнительных макромолекулярных факторов (энзимов?) поднимает вопрос о вероятности участия одних энзимов в синтезе других.

Сложность синтеза структуры энзиматически активной тирозиназы предопределяет возможность генетического контролирования этого процесса на разных этапах. Хотя генетические детерминанты, определяющие последовательность аминокислот в полипептидной цепи тирозиназы, еше не открыты, гены, ответственные за ее третичную структуру, идентифицированы.

Особенность тирозиназной системы N. crassa по сравнению с рядом других энзимных систем, которые подвергались генетическому анализу, состоит в том, что, как уже было сказано, структурные модификации, наблюдаемые у нее, заключаются в основном в изменениях третичной структуры белка. Этот факт заставляет признать, что первичная структура белка не во всех слу- чаях непосредственно и жестко диктует конфигурацию его третичной структуры и специфическую активность. Вероятнее, что определенная последовательность аминокислот создает только возможность для построения ряда альтернативных третичных структур. Выбор же той или иной структуры и интерконверсия между ними (там, где она есть) обеспечиваются другими источниками информации, подобными локусу T у N. crassa. На примере тирозиназы была показана возможность контролирования уровней структуры молекулы белка разными генетическими детерминантами.