2. Valkude puhastamise meetodid

3. Madala molekulmassiste lisandite puhastamise valke

11. Valkude konformatsioonivastased. Denaturatsioon, märgid ja tegurid selle põhjustavad. Kaitse denatureerimise eest soojusšoki (lappide) spetsiaalsete valkude eest.

12. Valgu klassifikatsiooni põhimõtted. Koostis ja bioloogiliste funktsioonide klassifikatsioon, üksikute klasside esindajate näited.

13. Immunoglobuliinid, immunoglobuliini klassid, struktuuri ja toimimise funktsioonid.

14. Ensüümid, määratlus. Ensümaatilise katalüüsi tunnused. Ensüümide toime eripära, tüübid. Ensüümide klassifitseerimine ja nomenklatuur, näited.

1. OxidededeDukpshzy

2.Transferti

V. Ensüümide toimemehhanism

1. Ensüümi substraadi kompleksi moodustumine

3. Aktiivse keskuse roll ensümaatilise katalüüsis

1. happe-primaarne katalüüs

2. Kovalentne katalüüs

16. Ensümaatiliste reaktsioonide kineetika. Sõltuvus ensümaatiliste reaktsioonide kiiruse temperatuuril, pH keskmise, kontsentratsioon ensüümi ja substraadi. Mihailisa-menten võrrand, km.

17. Ensüümide kofackers: metallist ioonid nende roll ensümaatilisel katalüüsis. Vitamiinide derivaadid. Vitamiinide B6, PP ja B2-koodid transaminaaside ja dehüdrogenaaside näitel.

1. metallide roll substraadi kinnitamisel ensüümi aktiivses keskuses

2. Metallide roll tertsiaarse ja kvaternaarse ensüümi struktuuri stabiliseerimisel

3. Metallide roll ensümaatilise katalüüsis

4. Metallide roll ensüümi aktiivsuse reguleerimises

1. Mehhanism "Ping Pong"

2. Seeriamehhanism

18. Ensüümide inhibeerimine: pöörduv ja pöördumatu; Konkurentsivõimeline ja mitte konkurentsivõimeline. Ravimpreparaadid ensüümi inhibiitoritena.

1. Konkurentsivõimelise inhibeerimine

2. Mittekonkurentsivõimelise inhibeerimine

1. Konkreetsed ja mittespetsiifilised inhibiitorid

2. pöördumatu ensüümi inhibiitorid nagu ravimite preparaadid

20. Ensüümide katalüütilise aktiivsuse reguleerimine kovalentse modifikatsiooni fosforüülimise ja defosforüülimise teel.

21. Proteeatide assotsiatsioon ja dissotsiatsioon proteinkinaasi A ja piiratud proteolüüsi näites proteolüütiliste ensüümide aktiveerimisel ensüümide katalüütilise aktiivsuse reguleerimiseks.

22. isoenmid, nende päritolu, bioloogiline tähtsus, selgitavad näiteid. Ensüümide ja isoensüümi vereplasma spektri määramine haiguste diagnoosimiseks.

23. Enzymopaatia pärilik (fenüülketonuuria) ja omandatud (ratsioonis). Ensüümide kasutamine haiguste raviks.

24. pürimidiini nukleotiidide sünteesi ja lagunemise üldskeem. Määrus. Orotasideuria.

25. Puriini nukleotiidide sünteesi ja lagunemine. Määrus. Podagra.

27. Nukleiinhapete struktuuris sisalduvad asootikumid on purin ja pürimidiin. Nukleotiidid, mis sisaldavad riboosi ja deoksüriboosi. Struktuur. Nomenklatuur.

28. Nukleiinhapete esmane struktuur. DNA ja RNA sarnasused ja kompositsiooni erinevused, rakus lokaliseerimine, funktsioonid.

29. Teisese DNA struktuur (Watson ja Creek mudel). Side stabiliseerimine sekundaarse struktuuri DNA. Vastastikune täiendavus. Chargaffi reegel. Polaarsus. Paralleelsus.

30. Nukleiinhapete hübridiseerimine. Denaturatsioon ja reniteerimine DNA. Hübridisatsioon (DNA DNA, DNA RNA). Laboratoorse diagnostika meetodid nukleiinhapete hübridiseerimisel.

32. Replikatsioon. DNA replikatsioonipõhimõtted. Replikatsioonietapid. Algatus. Valgud ja ensüümid, mis osalevad replikatsioonivahendi moodustamisel.

33. replikatsiooni valik ja lõpetamine. Ensüümid. Asümmeetriline DNA süntees. Sätte fragmendid. DNA ligaasi roll pideva ja mahajäänud ahela moodustumisel.

34. DNA drap ja remont. Kahju liigid. Viiside taastamise võimalusi. Reparatsiooni süsteemide ja pärilike haiguste defektid.

35. RNA sünteesi süsteemi komponentide transkriptsioon. DNA-sõltuva RNA polümeraasi struktuur: allühikute roll (α2ββ'δ). Protsessi algatamine. Pikenemine, transkriptsiooni lõpetamine.

36. Esmane ärakiri ja selle töötlemine. Ribrosimes nukleiinhapete katalüütilise aktiivsuse näitena. Biorol.

37. Prokaryotes transkriptsiooni reguleerimine. Opera teooria, reguleerimine induktsiooni ja repressioonide kaupa (näited).

1. Orgo teooria

2. Valgu sünteesi esilekutsumine. Lac-opera

3. Valgu sünteesi repressioonid. Triptophaan ja histidiinitoronid

39. polüpeptiidi ahela kokkupanek ribosoomile. Algataja kompleksi haridus. ElluGation: peptiidi haakeseadise moodustumine (transplaptitatsioonireaktsioon). Translocation. Translocase. Lõpetamine.

1. Algatamine

2. VÄLJASTAMINE

3. Lõpetamine

41. Kokkupandavad valgud. Ensüümid. Tüüpide roll kokkuklapitavad valgus. Kokkupandav valgu molekul koos Shaperoninisüsteemiga. Haigused, mis on seotud kokkuklapitavate valkude haiguste rikkumisega.

42. Sünteesi ja sekreteeritud valkude töötlemise tunnused (kollageeni ja insuliini näitel).

43. Power Biokeemia. Inimese toidu peamised komponendid, nende biorool, igapäevane vajadus nende jaoks. Toidu asendamatu komponentide komponendid.

44. Valgu toitumine. Valkude bioloogiline väärtus. Lämmastiku tasakaalu. Valgu toitumise täielikkus, valgukiirus toitumises, valgu riketes.

45. Proteiinide seedimine: GTS-proteaasid, aktiveerimine ja spetsiifilisus, optimaalne pH ja tulemus. Vesinikkloriidhappe moodustumine ja roll maos. Rakkude kaitse proteaaside eest.

1. Haridus ja vesinikkloriidhappe roll

2. Pepsiini aktiveerimise mehanicism

3. valkude seedimise täielik omadused maos

1. Pankrease ensüümide aktiveerimine

2. Tegevusproteaaside eripära

47. Vitamiinid. Klassifikatsioon, nomenklatuur. Projetamiinid. Gyuo-, hüper ja avitaminoos, esinemise põhjused. Vitamiinist sõltuvad ja vitamiinresistentsed riigid.

48. Toidu mineraalid, makro- ja mikroelemendid, bioloogiline roll. Piirkondlikud patoloogiad, mis on seotud mikroelementide puudusega.

3. Vedelad membraanid

1. lipiidide membraanide struktuur ja omadused

51. Mehhanismid Ainete ülekandmine membraanide kaudu: Lihtne difusioon, passiivne sümpaathene ja antiport, aktiivne transport, reguleeritavad kanalid. Membraani retseptorid.

1. Esmane aktiivne transport

2. Teisese aktiivse transpordi

Membraani retseptorid

3.Tendergonic ja Harjumise reaktsioonid

4. Herimis- ja Enderterhythitcal protsesside konjugeerimine kehas

2. ATP-süntaasi struktuur ja ATP süntees

3. Oksüdatiivse fosforüülimise koefitsient

4. Termiline juhtimine

56. Hapniku aktiivsete vormide moodustumine (singleti hapnik, veevee hüdroksiidi hüdroksiidi hüdroksüülradikaal, peroksiinitriil). Hariduse koht, reaktsiooniskeemid, nende füsioloogiline roll.

57. Hapniku aktiivsete vormide kahjuliku mõju mehhanism rakkudes (põrandal, valkude oksüdeerimine ja nukleiinhapete). Reaktsioonide näited.

1) Algatamine: vabade radikaali moodustumine (L)

2) Keti arendamine:

3) lipiidide struktuuri hävitamine

1. Püruvaadi dehüdrogenaasi kompleksi struktuur

2. Oksüdatiivne püruvaadi dekarboksüülimine

3. Püruvaadi oksüdatiivse dekarboksüülimise suhtlemine CPE-ga

59. Sidrunhappe tsükkel: ensüümide reaktsioonide ja omaduste järjestus. Tsükli roll metabolismis.

1. tsitraattsükli reaktsioonide järjestus

60. Sidrunhappe tsükkel, protsessi diagramm. Tsükli ühendamine elektronide ja prootonite ülekandmiseks. Sidrunhappe tsükli reguleerimine. Tsitraattsükli anaboolsed ja anartalleootilised funktsioonid.

61. Loomade peamised süsivesikud, bioloogiline roll. Süsivesikud, süsivesikute seedimine. Imemismärgid.

Vere glükoosi määramise meetodid

63. Aeroobne Glycoliz. Rüruvaadi (aeroobse glükoliz) moodustumise reaktsioonide järjestus. Füsioloogiline väärtus aeroobse glükolüüsi. Kasutage glükoosi rasvade sünteesiks.

1. aeroobse glükolüüsi etapid

64. Anaeroobne Glycoliz. Glükoliitse oksüdeerimisreaktsioon; Substraadi fosforüülimine. Glükoosi anaeroobse lagunemise paljundamine ja füsioloogiline tähtsus.

1. Reaktsioonid anaeroobse glükolüüs

66. Glükogeen, bioloogiline tähtsus. Biosünteesi ja glükogeeni mobiliseerimine. Glükogeeni sünteesi ja lagunemise reguleerimine.

68. Merediilne monosahhariidi ja disahhariidiformatsiooni rikkumised: galaktosheemia, fruktoosi sallimatus ja disahhariidid. Glükogenees ja agrogeneesi.

2. Aggogeneesi

69. Lipiidid. Üldised omadused. Bioloogiline roll. Lipiidide klassifikatsioon. Kõrged rasvhapped, struktuuri tunnused. Polüenne rasvhapped. Triatsylglytserool ..

72. rasvade deposiit ja mobiliseerimine rasvkoes, nende protsesside füsioloogiline roll. Insuliini, adrenaliini ja glükagooni roll rasva metabolismi reguleerimisel.

73. Rasvhapete lagunemine rakus. Rasvhapete aktiveerimine ja üleandmine mitokondrites. Rasvhapete β-oksüdeerimine, energiamõju.

74. Rasvhapete biosünteesi. Protsessi peamised etapid. Rasvhappe vahetamise reguleerimine.

2. Rasvhappe sünteesi reguleerimine

76. Kolesterool. Keha vastuvõtmise, kasutamise ja eemaldamise viisid. Cheleceter tase seerumis. Biosüntees kolesterool, selle etapid. Sünteesi reguleerimine.

Kolesterooli vundament kehas, kuidas kasutada ja kõrvaldada.

1. Reaktsioonimehhanism

2. Oranship-spetsiifiline aminotransferaasi Ant ja toiming

3. Bioloogiline edastamise väärtus

4. Aminotransferaasi määramise diagnostiline väärtus kliinilises praktikas

1. Oksüdatiivne deaminatsioon

81. aminohapete kaudne deaminatsioon. Protsessi skeemi, substraadid, ensüümid, kofaktorid.

3. Mitteoksüdatiivne kahjustus

110. Müofibrillide molekulaarne struktuur. Peamiste valkude struktuuri ja funktsiooni Miosein Mioosi, aktiini, tropomüoosi, troponini. MAOFIBILLI Põhivalgud

111. lihaste kokkutõmbumise ja lõõgastumise biokeemilised mehhanismid. Kaltsiumioonide ja teiste ioonide roll lihaste kokkutõmbumise reguleerimisel.

Polüpeptiidi ahelate sünteesiprotsessis transporditakse neid membraanide kaudu, kui oligomeersete valkude kokkupanek, vahepealsed ebastabiilsed konformatsioonid tekivad agregatsioonile kalduvad. Uuesti sünteesitud polüpeptiidil on palju hüdrofoobseid radikaale, mis kolmemõõtmelises struktuuris on molekul sees peidetud. Seetõttu tuleb natiivse konformatsiooni moodustamise ajal mõnede valkude reaktsiooni võimelised aminohappejäägid eraldada samade teiste valkude rühmadest.

Kõigis teadaolevatel organismides Prokaryotovi kõrgematele eukarüootidele leiti valgud, mis on võimelised seonduma valkudega, mis on ebastabiilses, agregatsiooniga altid. Nad suudavad stabiliseerida oma konformatsiooni, pakkudes kokkuklaptoreid. Neid valke nimetati "Chaperons".

1. Chaperonite klassifikatsioonid (W)

Vastavalt molekulmassile saab kõiki chaperesi jagada 6 põhirühma:

kõrge molekulmass, mille molekulmass on 100 kuni 110 kD;

W-90 - molekulmassiga 83 kuni 90 CD-d;

W-70 - molekulmass 66 kuni 78 kD;

madala molekulmassiga chaperons molekulmass 15 kuni 30 kD.

Sükijate hulgas on eristatavad: põhiseaduslikud valgud (kõrge basaalsüntees, mis ei sõltu keha rakkude stressirohketest mõjudest) ja indutseeritavatest, mis on normaalsetes tingimustes nõrk süntees, kuid rakkude stressi tõttu suureneb terav . Ilusaalised Shaperonid viitavad "soojuse löögivalkudele", mille kiire sünteesi täheldatakse peaaegu kõigis rakkudes, mis allutatakse igasuguse stressirohkete mõjudega. Nimi "soojusšokk valgud" tekkis selle tulemusena, et esimest korda need valgud leiti rakkudes, mis olid kokku puutunud kõrge temperatuuriga.

2. Chaperonide roll kokkuklapitavate valkude all

Valkude sünteesi sünteesi sünteesitakse polüpeptiidi N-terminaalne piirkond varem kui C-terminaalne piirkond. Valgu konformatsiooni moodustamiseks on vaja täielikku aminohappejärjestust. Seetõttu on ribosoomi valgu sünteesi ajal reaktiivsete radikaalide (eriti hüdrofoobse) kaitse läbi W-70.

W-70 on valkude suure ahela klass, mis esineb raku kõigis rakkudes: tsütoplasmas, südamik, er, mitokondrid. Piirkonnas karboksüül otsa ühe polüpeptiidi ahelat chappers on krunt moodustatud aminohapped kujul soone. See on võimeline suhtlema valgu molekulide osadega ja kasutatavad polüpeptiidahelate osadega, mille pikkus on 7-9 aminohapped, mis on rikastatud hüdrofoobsete radikaalidega. Polüpeptiidi ahela sünteesimisel esinevad sellised kohad iga 16 aminohappega.

Paljude kõrge molekulmassiga valkude kokkuklapitavad kompleksse konformatsiooniga (näiteks domeeni struktuur) viiakse läbi W-60 moodustatud erilises ruumis. W-60 funktsiooni kujul oligomeerse kompleksi kujul, mis koosneb 14 allüksusest (joonis 1-23).

EÜ-60 vorm 2 rõngad, millest igaüks koosneb 7-st üksteisega ühendatud allüksusest. S-60 subühik koosneb kolmest domeenist: apikaalse (top), vahepealse ja ekvaatoriga. Ülemine domeenil on mitmed hüdrofoobsed jäägid, mis on silmitsi subühikute poolt moodustatud rõngastega. Ekvalifatorivalmis domeenil on aTP-ga seondumise krunt ja millel on ATP-AZNA aktiivsus, s.t. See on võimeline Hydrolyzzing ATP ADP ja H 3 PO4.

Shaperone kompleksil on kõrge afiinsus valkude suhtes, mille pinnal on pinnal, mis on elemendid, mis on iseloomulikud mitte-nurkade molekulidele (peamiselt hüdrofoobsete radikaalidega rikastatud alad). Krapetooni kompleksi õõnsuse leidmine seondub valk W-60 apikaalsete osade hüdrofoobsete radikaalidega. Selle õõnsuse konkreetses keskkonnas on teiste rakumolekulide isoleerimiseks valgu võimaliku konformatsiooniga, kuni ainus, leitakse kõige kasumlikum konformatsiooni energia.

Valgu vabanemisega moodustatud natiivse konformatsiooniga kaasneb ATP hüdrolüüs ekvaatori domeenis. Kui valk ei omandanud natiivse konformatsiooni, siis uuesti suhtleb Shaperone Complex. Selline Proteins-sõltuva valkude kokkuklapitavad eeldab suure hulga energiakulusid.

Seega jätkavad valkude sünteesi ja kokkuklapitavad erinevate kaarte rühmade osalusega, mis takistavad valkude soovimatuid koostoimeid teiste rakumolekulidega ja nendega kaasas natiivse struktuuri lõpliku moodustumisega.

4. Kokkupandavate valkude rikkumisega seotud haigused

Arvutused on näidanud, et ainult väike osa teo teoreetiliselt võimalikest polüpeptiidkettide variantidest võib võtta ühe stabiilse ruumilise struktuuri. Enamik neist valkudest võib võtta palju konformatsioonid ligikaudu sama GIBBS-i energiaga, kuid erinevate omadustega. Enamiku areng valitud valkude esmane struktuur tagab ühe konformatsioonide erakorralise stabiilsuse.

Siiski võivad mõned vees lahustuvad valgud tingimusi muuta, võivad omandada halvasti lahustuva aine konformatsiooni, mis on võimelised rakkudes moodustatud molekulide agregatsiooni moodustavate molekulide koondamise rakkudes, mida nimetatakse amüloidiks amylum -tärklis). Just nagu tärklis, amüloidi ladestused tuvastatakse joodi kanga värvimisel. See võib juhtuda:

mõnede valkude hüperproduktsiooniga, mille tulemuseks on nende kontsentratsioon rakus;

kui nende rakkudes või valkude moodustumist nendes võivad mõjutada teiste valgumolekulide konformatsiooni;

aktiveerides organismi normaalse valkude proteolüüsi, lahustumatu tekib fragmentide agregatsiooni;

valgu struktuuri punktide mutatsioonide tulemusena.

Selle tulemusena amüloidi sadestamise elundite ja kudede struktuuri ja funktsioon rakkude häiritud, nende degeneratiivseid muutusi ja kasvu sidekoe või gliaalrakkude täheldatakse. Haigused arenevad, mida nimetatakse amülodersiks. Iga amüloidoosi tüübi puhul on teatud tüüpi amüloid iseloomulik. Praegu kirjeldatakse rohkem kui 15 sellist haigust.

Alzhemeri tõbi

Alzhemeri tõbi on närvisüsteemi kõige sagedamini täheldatud amüloidoosina reeglina vanaduse silmatorkav inimesed ja iseloomustab inimese mälu järkjärguline häire ja indiviidi täielik lagunemine. Aju koes lükatakse edasi amülliidi valku, moodustades lahustumatud fibrillid, häirivad närvirakkude struktuuri ja funktsioone. ? -milaid on inimkeha normaalse valku vastavuse muutuste toode. See on moodustatud suurema eelkäija osalise proteolüüsiga ja sünteesitakse paljudes kudedes. ? -Milaid, erinevalt selle tavapärasest eelkäijast, mis sisaldab palju? -Spiraalseid sektsioone, on sekundaarne?

Põhjused rikkumise voltimise natiivsete valkude aju koes tuleb veel teada. Võib-olla väheneb koos vanusega Chapere'i sünteesi, mis on võimeline osalema natiivse valgu moodustamisel ja hooldamisel, või proteaaside aktiivsus suureneb, mis toob kaasa valguse kontsentratsiooni suurenemise konformatsiooni muutmiseks.

Prioonhaigused

Prions on nakkuslike omadustega seotud valkude eriklass. Inimkeha leidmine või selles spontaanselt tekkiv leidmine on võimelised põhjustama tõsiseid ravimeetodeid, mida nimetatakse prioonhaigusteks. Nimi "prioonid" pärineb inglise fraasi lühendist valgusisaldusega nakkusosanik- valgu nakkusosakeste valk.

Alumine valk kodeerib sama tavasse analoogina, s.o. Neil on identne esmane struktuur. Siiski on kaks valku teistsugust konformatsiooni: alumine valk iseloomustab kõrge sisaldus? -Tingimused, samal ajal kui normaalvalgul on palju? -Spiraalne krundid. Lisaks on Booby valk vastupidav proteaaside toimele ja vähenedes aju kangast või sealt spontaanselt sepistamist, aitab kaasa normaalse valgu konversioonile alaldisele, mis tulenevad messingist koostoimeid. Nn polümerisatsiooni tuum ", mis koosneb agregeeritud prioonvalkudest, millele uued normaalvalgumolekulid on võimelised ühendama. Selle tulemusena esinevad nende ruumilises struktuuris vastavad prioonvalgude jaoks vastavad ümberkorraldused.

Selle valku struktuuri mutatsioonide põhjustatud prioonide haiguste pärilike haiguste pärilik vormid on juhtumeid. Siiski on võimalik nakatada prioonvalkudega isiku, põhjustades haiguse, mis viib patsiendi surmani. Seega on Kuru aborigeense uue Guinea liidu haigus, mille epideemia on seotud nende hõimude traditsioonilise kannibalismiga ja nakkusliku valgu edastamisega ühest isikust teisele. Seoses nende elu pildi muutusega on see haigus praktiliselt kadunud.

Uimastamise mäng arenenud teadlased Washingtoni Ülikooli (USA). Programm nimega Fold.It on mudeli voldivate valkude jaoks kolmemõõtmelistes struktuurides. Mängija peab püüdma seda kõige edukamaks muuta. Programm laaditakse nende reaalsete andmetega, vaid leiutatud valkude, mis on arusaamatu volditud. Tulemused lähevad läbi interneti töötlemisse keskusesse, kus neid kontrollitakse superarviku ajal (see on sügisest ja siiani programm on juba kehtestanud mõistatusi, nii et nüüd toimib see simulaatorina).

Tegelikult veedavad kõik meie maailma mängijad miljardeid humanitaaaegadele miljardeid inimkonna mängude jaoks, nagu WOW, Counter-Strike või Solitaire "Kosyanka". Samal ajal võivad nad kasutada intelligentsust tõhusamalt: näiteks valkude muutmine oma monitori ekraanil. See on ka huvitav omal moel.

Üks mängu arendajaid, professor biokeemia David Bakerit, usub siiralt, et kusagil maailmas on andeid, kellel on kaasasündinud võime arvutada 3D-valgu mudelite mudelit meeles. Umbes 12-aastane poiss Indoneesiast näeb mängu ja suudab lahendada ülesanded, mis ei ole isegi superarvutite. Kes teab, võib-olla sellised inimesed tõesti on?

Iga valk (inimkehas on üle 100 000 liiki) on pikk molekul. Et ennustada, mida keeruline vorm võtab selle molekuli teatud tingimustes (ja kas see on võimeline kantud üldse vormi) - ülesanne kõrgeima keerukuse. Arvuti modelleerimine on ressurssidetundlik protsess, kuid samal ajal kriitiline ravimites. Lõppude lõpuks ei tea valku kuju tundmine oma omadusi simuleerida. Kui need omadused on kasulikud, siis võivad valgud sünteesida ja nende alusele teha uusi tõhusaid ettevalmistusi, näiteks vähi või abivahendite raviks (Nobeli preemia on tagatud mõlemal juhul).

Praegu sadu tuhandeid arvutid jaotatud arvutivõrgu töös iga uue valgu molekuli mudelis, kuid Washingtoni ülikooli teadlased pakuvad teist teed: mitte kõigi valikute rumala büst, vaid intellektuaalne ajurünnaku arvuti kaudu Mäng. Valikute arvu vähendatakse suurusjärgus ja superarvuti teeb kokkuklapitavad palju kiiremini õiged parameetrid.

Kolmemõõtmelises "meelelahutusest" fold.It saab mängida kõiki: isegi lapsi ja sekretärid, millel ei ole aimugi molekulaarbioloogia kohta. Arendajad püüdsid teha sellist mängu nii, et see oleks kõigile huvitav. Ja mängu tulemus võib olla Nobeli auhinna aluseks ja päästa tuhandete inimeste elu.

Programm vabastatakse WIN ja Maci versioonides. 53 MB jaotusjaotus

Bioloogiline keemia Lelevich Vladimir Valerianovich

Voltimine

Kokkupandavad valgud - polüpeptiidi ahela voltimise protsess õigesse ruumiliseks struktuuriks. Sellisel juhul on polüpeptiidi ahela kaugminohappejääkide lähenemine, mis toob kaasa natiivse struktuuri moodustumiseni. Sellel struktuuril on ainulaadne bioloogiline aktiivsus. Seetõttu on kokkuklapitavad geneetilise teabe ümberkujundamise oluline etapp rakutoimingute mehhanismidesse.

Chaperonide struktuur ja funktsionaalne roll kokkuklapitavate valkude all

Polüpeptiidi ahelate sünteesiprotsessis transporditakse neid membraanide kaudu, kui oligomeersete valkude kokkupanek, vahepealsed ebastabiilsed konformatsioonid tekivad agregatsioonile kalduvad. Uuesti sünteesitud polüpeptiidil on palju hüdrofoobseid radikaale, mis kolmemõõtmelises struktuuris on molekul sees peidetud. Seetõttu tuleb natiivse konformatsiooni moodustamise ajal mõnede valkude reaktiivsed aminohappejäägid eraldada samade teiste valkude rühmadest.

Kõigis teadaolevatel organismides Prokaryotovi kõrgematele eukarüootidele leiti valgud, mis on võimelised seonduma valkudega, mis on ebastabiilses, agregatsiooniga altid. Nad suudavad stabiliseerida oma konformatsiooni, pakkudes kokkuklaptoreid. Neid valke nimetati Shaperonoviks.

Chaperon klassifikatsiooni (W)

Vastavalt molekulmassile saab kõiki chaperesi jagada 6 põhirühma:

1. Kõrge molekulmass, mille molekulmass 100 kuni 110 kDa;

2. WC-90 - molekulmass 83 kuni 90 kDa;

3. W-70 - molekulmassiga 66 kuni 78 kDa;

6. Madala molekulmassiga chaperonid molekulmassiga 15 kuni 30 kDa.

Sükijate hulgas on eristatavad: põhiseaduslikud valgud (kõrge basaalsüntees, mis ei sõltu keha rakkude stressirohketest mõjudest) ja indutseeritavatest, mis on normaalsetes tingimustes nõrk süntees, kuid rakkude stressi tõttu suureneb terav . Ilusaalised Shaperonid kuuluvad "soojusšoki valkudesse", mille kiire sünteesi täheldatakse peaaegu kõigis rakkudes, mis allutatakse igasuguse stressirohke mõjuga. Nimi "soojusšokk valgud" tekkis selle tulemusena, et esimest korda need valgud leiti rakkudes, mis olid kokku puutunud kõrge temperatuuriga.

Chaperonide roll kokkuklapitavate valkude all

Valkude sünteesi sünteesi sünteesitakse polüpeptiidi N-terminaalne piirkond varem kui C-terminaalne piirkond. Valgu konformatsiooni moodustamiseks on vaja täielikku aminohappejärjestust. Seetõttu on ribosoomi valgu sünteesi ajal reaktiivsete radikaalide (eriti hüdrofoobse) kaitse läbi W-70.

WCH-70 on suure ahelaklassi valkude klassi, mis esinevad kõigis raku osades: tsütoplasmas, südamik, mitokondrid.

Paljude kõrge molekulmassiga valkude kokkuklapitavad kompleksse konformatsiooniga (näiteks domeeni struktuur) viiakse läbi W-60 moodustatud erilises ruumis. W-60 funktsioon kujul oligomeerse kompleksi, mis koosneb 14 subühikust.

Shaperone kompleksil on kõrge afiinsus valkude suhtes, mille pinnal on pinnal, mis on elemendid, mis on iseloomulikud mitte-nurkade molekulidele (peamiselt hüdrofoobsete radikaalidega rikastatud alad). Krapetooni kompleksi õõnsuse leidmine seondub valk W-60 apikaalsete osade hüdrofoobsete radikaalidega. Selle õõnsuse konkreetses keskkonnas esineb teiste rakumolekulide isoleerimisel võimalike valgu konformatsioonide valik ainus, seni, kuni leitakse ainus, leitakse energiliselt kõige soodsam konformatsioon.

Valgu vabanemisega moodustatud natiivse konformatsiooniga kaasneb ATP hüdrolüüs ekvaatori domeenis. Kui valk ei omandanud natiivse konformatsiooni, siis uuesti suhtleb Shaperone Complex. Selline shaper-sõltuva valkude kokkuklapitavad nõuab suurema koguse energiakulusid.

Seega hakkab valkude sünteesi ja kokkuklapitavad kaasa erinevate paagijate rühmade osalusega, mis takistavad valkude soovimatuid koostoimeid teiste rakumolekulidega ja nendega kaasas native struktuuri lõpliku moodustumisega.

Katte roll raku valkude kaitses stressirohkete mõjude denatureerimisest

Chaperons kaasatud rakuliste valkude kaitse denatureerimise mõju, nagu eespool mainitud, viidata valkude soojusšoki (BTSH) ja kirjanduses sageli tähistatakse HSP (soojusšoki valk).

Erinevate stressitegurite (kõrge temperatuuri, hüpoksia, infektsiooni, UFO toimingu alusel, keskmise keskmise muutuse muutus söötme molaarsuse muutus, mürgiste kemikaalide, raskmetallide jne) mõju rakkudes BTSH sünteesi suureneb. Osaliselt denatureeritud valkude hüdrofoobsete osade kõrge afiinsusega võivad nad häirida nende täielikku denatureerimist ja taastada valkude natiivse konformatsiooni.

On kindlaks tehtud, et lühiajaline stressi kokkupuude suurendab BTSH tootmist ja suurendada keha vastupanuvõimet pikaajalistele stressirohketele mõjudele. Seega suurendab südamelihase lühiajaline isheemia mõõduka koolitusega töötava perioodi jooksul oluliselt müokardi stabiilsust pikaajaliseks isheemiaks. Praegu kaalutakse farmakoloogiliste ja molekulaarsete bioloogiliste meetodite otsimist BTSH-i sünteesi aktiveerimiseks rakkudes paljutõotavate uuringutena meditsiinis.

Haigused, mis on seotud kokkuklapitavate valkude rikkumisega

Arvutused on näidanud, et ainult väike osa teo teoreetiliselt võimalikest polüpeptiidkettide variantidest võib võtta ühe stabiilse ruumilise struktuuri. Enamik neist valkudest võib võtta palju konformatsioonid ligikaudu sama GIBBS-i energiaga, kuid erinevate omadustega. Enamiku areng valitud valkude esmane struktuur tagab ühe konformatsiooni erakorralise stabiilsuse.

Siiski võivad mõned vees lahustuvad valgud tingimustel omandada halvasti lahustuva, mis on võimelised agregatsiooni moodustavad molekulide moodustavate fibrillaarse ladestumise rakkudes, mida nimetatakse amüloidiks (lat. Amylum - tärklis). Just nagu tärklis, amüloidi ladestused tuvastatakse joodi kanga värvimisel.

See võib juhtuda:

1. mõnede valkude hüperproduktsiooni korral, mille tulemuseks on nende kontsentratsioon rakus;

2. Kui rakkudes või valkude moodustumist nendega, võivad mõjutada teiste valgumolekulide konformatsiooni;

3. organismi normaalsete valkude proteolüüsi aktiveerimisel lahustumatu tekib fragmentide agregatsiooniga;

4. Valgu struktuuri punktide mutatsioonide tulemusena.

Amüloidi ladestumise tulemusena elundites ja kudedes on rakkude struktuur ja funktsioon häiritud, nende degeneratiivseid muutusi ja sidekoerakkude kasvu. Haigused arenevad, mida nimetatakse amüloidoosiks. Iga amüloidoosi tüübi puhul on teatud tüüpi amüloid iseloomulik. Praegu kirjeldatakse rohkem kui 15 sellist haigust.

Konkurentsi artikkel "BIO / MOL / TEXT": Valgud on peamised bioloogilised molekulid. Nad täidavad erinevaid erinevaid funktsioone: katalüütiline, struktuurne, transport, retseptor ja paljud teised. Isegi tuntud DNA mängib ainult "Flash-draivide" rolli, hoides teavet valkude kohta, samas valke ise "failid". Elu maa peal võib nimetada valks. Aga kas me tõesti teame nende ainete struktuuri ja toimimisest? Seni jääb saladus jääb fildingvalkuks - valgumolekuli ruumilise pakendi protsess, rangelt määratletud vormi valgu vastuvõtmine, milles ta täidab oma funktsioone.

Konkursi üldine sponsor sai meie Crowdfundi andmetel ettevõtjana Konstantin Sinyushin Miks tal on tohutu inimese austus!

Pealtvaatajate sümpaatiate auhinna sponsor oli firma "Atlas".

Selle artikli avaldamise sponsor - Lev Makarov.

Valgud - biopolümeerid, mida saab võrrelda helmestega, kus helmed on aminohapped, mis on ühendatud peptiidsidemetega (seega teine \u200b\u200bvalkude nimi - polüpeptiidid). Rakus sünteesitakse valgud spetsiaalsetele molekulaarsetele masinatele - ribosoomid. Ribosoomidest lahkumine, polüpeptiidi ahel on volditud ja valk võtab teatud konformatsiooni, mis on ruumilise struktuuri (joonis fig 1). On äärmiselt oluline, et valk esineb organismis teatud vormis, st konformatsioon peab olema "õige" (native). Valgu kokkuklapitava protsessi ja kutsutakse kokkuklapitavaks (inglise keeles. kokkuklapitavad. - kokkuklapitavad, paigaldamine; Pange tähele, et termin "kokkuklapitavad" on kohaldatav mitte ainult valkude suhtes). Kõige huvitavam on see, et aminohapete väga järjestuses on see teave kolmemõõtmelise struktuuri kohta. Seega valk, mis võtab native struktuuri ainult vaja teada, millises järjekorras ja millised aminohappejäägid on olemas. Esmakordselt tõestati see 1961. aastal kristliku anfinseni poolt veiste pankrease ribonukleaasi näitel (joonis 2). Tuleb öelda, et lisaks valkudele, kelle ruumiline struktuur on rangelt määratud aminohappejärjestuse poolt, on nn struktureerimata valke ( olemuslikult avamata valgud, IDPS): Mõned selliste molekulide fragmendid ja mõnikord terved molekulid suudavad korraga palju võimalusi konformatsioonide vastu võtta ja need on kõik energia "ekvivalent" ja sellised valgud on üsna sageli looduses leiduvad ja täidavad olulisi funktsioone. On veel üks tüüpi kokkuklapitavad, mis esinevad spetsiaalsete valkude abil - Chaperonid, kuid veidi hiljem.

Joonis 1. Väikese α-spiraali domeeni kokkupandamise käitlemine. Paljude valkude polüpeptiidi ahela kokkuvarisemine algab ribosoomis valgu edastamise ajal (st selle sünteesi). Valmistamise valk väljub ribosoomid läbi spetsiaalse tunneli (joonisel - tumendatud ala suur allüksuses), mis on oluline tegur kokkuvarisemise ahela ja C-otsa ahela (sisaldavad karboksüül Grupp) on fikseeritud ribosoomis ja N-ots (sisaldab aminorühma) "liigub väljapääsule ja" ripub ", kui tunnelis kogunevad 30-40 aminohappejääki. Tunnelis võib moodustada tihendatud ebaküpsed struktuurid, α-heelix, β-naastud ja väikesed α-spiraalsed domeenid. Sulu kokkuklapitav läbib kahes etapis: esimesel mittetäielikus ahel ( U, lahti) läheb tihendatud riiki ( C, tihendatud), mis omandab natiivse struktuuri ( N, native.).

Joonis 2. Bullway Pankrease ribonuklease ja teadlased, kes uurisid seda. aga - Bull pankrease ribonuclease. Selle ensüümi anfinseni struktuuri uurimiseks ( Anfinsen.) (b. ), Moore ( Moore.) (sisse ) ja Stein (Stein.) (g. ) Sai Nobeli auhinna keemia (1972); \\ t Selle valgu näitel näidati ümbernöörde nähtust esmakordselt - tertsiaarse struktuuri spontaanne moodustumine pärast denatureerimist (st hävitamine). Valgu kokkuklapitava väärtus on see, et see toob kaasa rangelt määratletud (natiivse) valgu struktuuri moodustumise, milles see funktsioon toimib. Näiteks anfinseni ribonuklaaasi kogemuses refoldimise tulemusena taastas ta oma ensümaatilise aktiivsuse, st ta hakkas biokeemilise reaktsiooni uuesti katalüüsima. Selleks, et selle ensüümi töötamiseks, tuleb ühel katalüütilises keskuses (ühes ruumis) koguda viis aminohappejääki täielikult erinevatest kohtadest: histidiin (12), lüsiin (41), treoniini (47), histidiin (119) ja fenüülalaniin (120).

mudel PDB andmebaasist (PDB ID 5D6U), teadlaste portreed saidilt ru.wikipedia.org

Probleemi asjakohasus

Probleem on selles, et inimkond kõigi oma arvutusvõimega ja eksperimentaalsete andmete arsenaliga ei ole veel õppinud ehitada mudeleid, mis kirjeldaksid valgu kokkuklapitava protsessi ja ennustada kolmemõõtmelise valgu struktuuri, mis põhineb selle esmasel struktuuril (st aminohape järjestus). Seega ei ole selle füüsilise protsessi täielik arusaam.

Genoomsete projektide plahvatusohtlik kasv tõi kaasa asjaolu, et üha enam genoomide sekveneeriti ja vastavad DNA järjestused ja RNAd täidavad andmebaase eksponentsiaalis. Joonisel fig. 3 näitab aminohappejärjestuste arvu suurenemist, samuti tuntud valgustruktuuride arvu suurenemist ajavahemikul 1996-2007. On selge, et tuntud struktuuride arv on oluliselt väiksem kui järjestuste arv. Selle artikli kirjutamise ajal (august 2016) on UNIPARC andmebaasi järjestuste arv üle 124 miljoni, samas kui PDB andmebaasi struktuuride arv (\\ t Valgu andmepank.) - ainult veidi rohkem kui 121 tuhat, mis on vähem kui 0,1% kõigist tuntud järjestustest ja nende kahe näitaja vahe on kiiresti kasvav ja tõenäoliselt kasvab veelgi. Selline tugev tegevusrühm on seotud kaasaegsete meetodite suhtelise keerukusega struktuuride määramiseks. Samal ajal teab neid väga oluline. Seetõttu on praegu terav küsimus arvutipõhiste meetodite kasutamise küsimusest nende järjestuste järgi. 2005. aastal autoriteetne ajakiri Teadus Tunnistas probleemi kokkuklapitavad valgu üks 125 suurima kaasaegse teaduse probleemi.

Joonis 3. tuntud järjestuste ja struktuuride arvu kasvumäärade võrdlus aastatel 1996-2007. Horisontaalse telje puhul on aastatel märgitud vasakul vertikaalsed - miljoneid järjestuste arv ( tahke joon), paremal vertikaalsed - struktuuride arv miljonites ( punktiirjoon). On selge, et teadaolevate struktuuride arvu mahajäämus järjestuste arvu kohta. Praeguseks kasvas lõhe veelgi tugevamaks.

Pärast inimese genoomi lugemist sai paljud inimese geenid tuntud ja seetõttu nende poolt kodeeritud aminohappejärjestused. Kuid see ei tähenda, et me teame kõigi geenide funktsioone, teisisõnu, me ei tea nende geenide poolt kodeeritud valkude funktsiooni. On teada, et paljudes aspektides saab nende konstruktsiooni prognoosida valke funktsiooni, kuigi mitte alati ,. \\ T Seetõttu on hinnaline unistus võime ennustada struktuuri ja selle tulemusena valkufunktsiooni geeni nukleotiidjärjestuse järgi.

Mida teha probleemi lahendamiseks?

Valesti, aga arvame, et me ei tea üldse midagi. Loomulikult on kogunenud suur hulk kokkuklapitavate faktide arvu, selle protsessi mustrid on teada, erinevad modelleerimismeetodid on välja töötatud. Et jälgida edu saavutamist, kuidas lahendada kokkuklapitav probleem, rahvusvahelise konkurentsi prognoosimise ruumilise struktuuri valgumolekulide - CASP loodi ( Valgu struktuuri prognooside tehnikate kriitiline arendamine), läheb iga kahe aasta tagant (nüüd konkurents on praegu kaksteist, hakkas see aprillis ja lõpeb 2016. aasta detsembris). Selles võistlusel võistlevad teadlased, kes paremini ennustavad valgu struktuuri selle aminohappejärjestusele ja võistlus läbib topeltpimeda meetodi abil (võistluse ajal, on "mõistatuse struktuur" lihtsalt lihtsalt Tundmatu; selle määratlus lõpetatakse iga kord võistluse lõpus). Siiani ei olnud sihtvalkude struktuurid täpselt ennustatud.

Seal on kaks rühma struktuurilise ennustuse meetodeid.

Et esimene Need on nn modelleerimise meetodid "Nullist" (ab initio, de novoOn ka teisi sünonüümi terminit), kui mudelid on konstrueeritud ainult esmase struktuuri põhjal, ilma võrdlevate meetodite kasutamiseta juba tuntud struktuuridega, vaid kasutades kogu akumuleeritud mõistmist biopolümeeride kokkuklapitava füüsika. Nende meetodite põhiline tähtsus on see, et nad aitavad mõista valgu fildimise füüsikalis-keemilisi põhimõtteid, et vastata sellele põletavale küsimusele - miks valk selgub nii, ja mitte muidu? Nende meetodite puudused on siiski suurema arvutuse ja madala täpsuse keerukus. Need meetodid nõuavad lihtsustusi ja ühtlustamist ning on ka ebaefektiivsed suurte valkude struktuuride prognoosimiseks. 2007. aastal modelleerimismeetodite tõttu de novo. Esmakordselt suure täpsusega määrati ühe bakteri valkude struktuuri Bacillus haloduraanid.Kuid see valk on suhteliselt väike (112 aminohappejääki) ja täpse mudeli saamiseks oli vaja rohkem kui 70 000 personaalarvutit ja superarvuti; Lisaks 26 saadud mudelist osutus ainult üks täpne. Molekulaarse dünaamika meetodid (MD) võimaldavad teil kirjeldada molekulaarseid sündmusi ja suudavad jälgida valgu voltimise protsessi natiivse struktuuriga: 2010. aastal oli esmakordselt võimalik seda teha arvutusvõimsuse arvelt Spetsiaalselt loodud superarvuti Anton. .

Ko teine Meetodite rühm on seotud võrreldava modelleerimise meetodid. Need põhinevad nähtusel homoloogiaSee tähendab, et objektide päritolu üldine mõju (elundid, molekulid jne). Seega on "ennustajal" võimalus võrrelda valgujärjestust, mille struktuuri tuleb modelleerida koos malliga, mis tähendab, et valk, mille struktuur on tuntud ja mis on eeldatavasti homoloog ja põhjal Nende sarnasuse ehitamise mudel hilisemate korrigeerimisega (sarnased järjestused on kokku kukkunud sarnaste struktuuride). Need meetodid on nüüd populaarsemad, kuna valkude struktuuri ennustamine on oluline praktiline ülesanne ja seni ilmnes arvutusvahendid, andmebaasid ja sai teada ka, et valgu konstruktsioonide virnastamise võimalike valikute arv on piiratud, (\\ t Joon. 4). Ja lase neil meetoditel eemaldada valgu kokkuklapitava probleemi, nad suudavad aidata lahendada konkreetseid praktilisi ülesandeid, samas kui teised võitlevad olulisemate küsimuste uurimise üle.

Joonis 4. Dünaamika uute fildeli tüüpide (pakendamisvalikute) tuvastamise dünaamika. Horisontaalsetel teljel, aeg (aasta) lükatakse edasi, vasakul vertikaalteljel - uute filderite osakaal (üksikasjalikumalt vahekaardil) ( tahke joon) ja paremal vertikaalteljel - struktuuride koguarv ( punktiirjoon), mis on klassifitseeritud CAT-andmebaasis. Pange tähele, et see andmebaas tegeleb valkude struktuurilise klassifikatsiooniga, seega on põhimõtteliselt teada võimalike valkude fildreni tüüpi. On selgelt näha, et aja jooksul liigitatakse üha enam valke, kuid kokkuklapitavate variantide arv väheneb.

Tuleb rõhutada, et kaasaegsed meetodid valgustruktuuride prognoosimiseks vajavad kõrgtehnoloogilist võimsust ja viiakse sageli läbi superarvutite või jaotatud arvutivõrkude kasutamisega, näiteks näiteks [E-posti kaitstud] ja [E-posti kaitstud] . Igaüks kutsutakse osalema nendes projektides: teil on vaja ainult käivitada programm arvutis, kuni kasutaja vajab seda.

Mõni regulaarne soodne valk

Tuntud mõned valkude kokkuklapitavad mustrid. Nüüd usutakse, et see protsess toimub staadiumis: esimene lineaarne ahel nulli entroopia on kiiresti kokkuvarisevad haridusega statistiline klaster - Entropic kokkuklapitavad . Siis tekib hüdrofoobne kokkuvarisemine: Hüdrofoobsed aminohappejäägid "Peida" molekuli sügavale ja hüdrofiilsele - "settida" pinnale (vt allpool). Selle etapi tulemus on moodustumine sulase globule. Pärast seda, spetsiifiliste ühenduste teket (vt allpool) ja valk läheb tõeks olekusse globalaSamal ajal langeb vaba energia järsult.

Viimane etapp ei toimu struktureerimata valkude kokkupandamisel - IDPS..

Tuleb märkida, et iga aminohappejärjestuse puhul on teoreetiliselt eeldada palju teid, et see võib minna kohaliku konformatsiooni saavutamiseks. Siiski on teada, et valk ei toimu kõikide võimalike valikute kaudu, vaid liigub ühe iga järjestuse jaoks määratletud võimalikest teedest. Kui valk proovinud kõik võimalikud võimalused, kui tee lihtsast järjestusest native oleku ületaks eksistentsi ajal universumi (Levinal Paradox)! Loomulikult ei esine seda: natiivse struktuuri valgu võtmine on teine \u200b\u200bosa. See näeb välja nagu Rubiku kuubiku assamblee: ebapiisava kuubiku seisundist kokkupandud olekusse, saate tulla paljude erinevate viisidega, kuid see, kes teeb selle kiiremaks ja tõhusamaks, valib teatud tee, on lüüa kuubiku kiiruse kiirusvõistlustel. Tegelikult leida sellist teed - ja on peamine ülesanne modelleerimismeetodite ab initio. (vt eespool). Vastus põhiküsimusele kokkuklapitavad ei ole kerge eksimatult simuleerida struktuure, kuid esiteks teada ja põhjendada teed saavutada valk kodumaal.

Puuvillase voltimise väärtust tuleb rõhutada (joonis fig 1), mida eespool mainitud, valgu struktuuri moodustamisel. Pange tähele, et ribosoomide olemasolu, millele valk sünteesitakse, paneb ahela kokkuklapitava protsessi tõsiseid kohandusi. Tuleb alati meeles pidada looduslike valkude kokkuklapitamise modelleerimisel in vivo.. Kanal, mis osutub kasvavaks ahelaks, piirab selle konformatsioonilist varieeruvust ja seetõttu saab sellest välja moodustada igasuguseid struktuure. Lisaks kasvab kasvav ahel pidevalt edasi (üks aminohappejääk iga teoga translokatsiooniga, st uue peptiidi sideme moodustumise ja järgneva ribosoomi edendamisega) ja seetõttu on loogiline eeldada, et vastavus Ribosoomilise kanaliga kett on sellised omadused kui kõvadus ja vektor, mis vastavad α-heeliksi omadustele. Lisaks vastastikuse orientatsiooni aminohappejääke kahekeskuses ribosoomid on alati sama tüüpi (ekvivalent), mis ei sõltu milline neist jäägid, mis samuti tundub aitavad kaasa a-heeliksi moodustamisele. Tõepoolest on a-helix valkude sekundaarse struktuuri kõige tüüpilisem element. Neid avati Linus Pauling ( Liunus pauling) ja Robert Corey ( Robert Corey.) kes koos Walteri Kopeniga ( Walter Koltun.) pakkus uut tüüpi molekule mudeleid.

Samal ajal, kui kasvava valgu ahela N-ots (sisaldav aminorühm) väljub tunnetist välja ja sukeldatakse lahusesse, hakkavad selle söötme füüsikalis-keemilised tingimused töötama ja valk hakkab kuuletuma nende reeglid.

Kuulus molekulaarbioloogi akadeemik Alexander Spirin selles osas tähistab kolm erinevust kokkuklapitava vahel in vitro. ja in vivo.:

1. Esiteks on algusvastavus erinev: kui eksperimentaalsetes tingimustes algab Renataratsioon lahusesse teatud olekuga paigutatud ketiga, siis algab ribosoomi fildingi puhul mingi konkreetse konformatsiooniga ribosomaalse kanali poolt.
2. Teiseks, puuvilla kokkuklapitamisega algab kokkuklapitav N-otsaga, see tähendab, et kokkuklapitava suuna protsess on suunatud ja kokkuklapitava puhul ilma ribosoomide osaluseta, konformatsioonide otsimine toimub aadressil Kui kogu molekuli.
3. Kolmas erinevus seisneb selles, et puuvillatoimimise puhul on valgu ahela C-ots fikseeritud ribosoomiga, võrreldes suure osakese suhtes, mis viib vahepealsete struktuuride stabiliseerumiseni (vt eespool) ja Ümbersõnastamise juhtum in vitro. See stabiliseerimine ei toimu.

Need kaalutlused osutuvad taas, et bioloogilisi küsimusi ei saa Bioinformaatika meetodite kasutamise kaudu lahendada "kuiv". Isegi kõige rohkem tundub see, et kontrollitud arvuti mudelid võivad olla ebatäpsed, kui need on ehitatud, võtmata arvesse looduses aktiivselt tegutsevaid tegureid.

Kokkupandamise probleemi lahendamiseks arendatakse nn empiirilisi potentsiaali: seondunud põhjused jääkide, vesiniku sidemete, väändenurkade, külgkettide keskused ja paljud teised ,. Näiteks Solvatsiooni potentsiaal võimaldab prognoosida valgu sees või väljaspool seda aminohappejääki (vastavalt bellated või eksponeeritud) sõltuvalt selle hüdrofoobsusest. On teada, et üksi aminohapped "armastus" vesi ( hüdrofiilne), nad kõige tõenäolisemalt paiknevad pinnal valgu molekuli, samas kui teised on "ei meeldi" ( hüdrofoobne) ja "peida" molekuli lahusti piirkonna rohkem ligipääsetavamaks, jättes teiste jääkide (joon. 5). Hüdrofoobse toime on valgu kokkuklapimisel väga oluline.

Joonis 5. Aminohapete hüdrofoobsus mõjutab nende ruumilist jaotust (ühe inimese dehüdrogenaase näitel). Hüdrofiilsed aminohapped on näidatud sinine õis, hüdrofoobne - punane. On näha, et hüdrofiilsed jäägid paiknevad lahustile avatud lahustile, samas kui hüdrofoobne - molekuli suletud aladel.

pDB andmebaas (PDB ID 5ICS)

Valgu struktuuri moodustumise oluline aspekt kõigis etappides on aminohappejääkide radikaalide (külgkettide) vaheliste seoste moodustumine. Need on erinevad: hüdrofoobsed, elektrostaatilised ja teised. Huvitav teostusviis on disulfiidsidemete ("sillad") moodustumine väävlikehade tsüsteiini poolkettide interaktsiooni tõttu. Näiteks kuulsas ribonukleaasil, mille uuring Nobeli auhinna oli neli sellist lingit. Siiski ei ole kõik siin nii lihtne. Kui valgu ahel sisaldab kahte tsüsteiinile kuuluvaid väävlit aatomit, on lihtne öelda, et üks disulfiidi sild võib moodustada. Aga kui väävli aatomid, näiteks kümme ja seetõttu, moodustuvad viis SS-linki, siis ei saa me kindlasti öelda, millised väävli aatomid üksteisega paarikaupa suhelda (ja valk võib). Thomas Creitooni arvutuste kohaselt ( Thomas Creighton.) Kui valgu 5 disulfiidsidemetes on võimalike kombinatsioonide arv juba 945, kui sellised sidemed 10, valikute arv on 654,729,075 ja 25 disulfiidsidemega ületab see arv 5 neljakordset neljakordset neljakordset neljakordset neljakordset neljajooksu (üle 5,8 × 10 30). Ja ainult üks võimalus rakendatakse valgus ja lisaks on alati sama! Tuleb märkida, et valkude iseorganiseerimise korral on see tõsi in vitro. ("Katsetorus", "klaas", see tähendab katse tingimustes, mitte elusorganismis) ja mitte elusorganismis) ja in vivo. (elusorganismis) ei esine disulfiidsidemete isereguleerimist. Nende haridus katalüsaatori eriline ensüüm - proteindulfidisomeraza või PDIMis on ka võimalik "korrigeerida" vigade korral sobimatu moodustumise SS-side, seega reguleerides protsessi kokkuklapitavad.

Oluline on mõista, et valku lõpliku struktuuri moodustamise protsess ei ole mitte ainult lihtsas kokkuklapp. Rakkudes allutatakse valgud atsetüülimisele, glükosüülimisele ja paljudele teistele modifikatsioonidele. Seetõttu ületab valkude erinevate aminohapete arv teada 20 ("maagiline kakskümmend" vastavalt Francis Creeate'i Nobeli laureaadi liigendatud väljendusele). Lisaks valmistamisel kompleksse (oligomeerse) valkude moodustamise spetsiifiliste sidemete vahel üksikute proterars (näiteks hemoglobiinmolekulis, neli protokosometid, mis on eraldi sünteesitud ahelate). Paljude valkude puhul on eriti ensüümide jaoks oluline proteesirühma kinnitamine, see tähendab, et mitte-omapärane komponent. Teised konversioonid võivad tekkida.

Paljud teised valgu kokkuklapitavad mustrid on teada. Veil on järk-järgult tühistatud. Kuid pilt on ikka veel palju terviklikust. Struktuuride ennustuse edusammud on ainult episoodilised. Sellega seoses tegi teadusringkond järgmine uudishimulik samm: see meelitas probleemi lahendamisel laia avalikkuse, mängu loomiseks Kokkupanduge. . Igaüks võib osaleda ülemaailmses konkurentsis. Mängu olemus on vähendada valgu ahelat võimalikult kompaktse kompaktsena, st valgu molekuli viia sellisesse riiki, kus vaba ruumi puidust sees nii vähe kui võimalik - see on just selles vormis, et valkud on olemuselt (joonis 6). Termodünaamika seisukohast vastab see riik minimaalselt vaba energiat ,. \\ T Mida rohkem kompaktsemolekul saadakse vähem õõnsustest ja avatud hüdrofoobsetest piirkondadest, mida avatavad hüdrofiilsed piirkonnad, vesiniku sidemed β-lehtede struktuurides, mida vähem "kokkupõrked" aatomite arv, seda suurem on punktide arv mängija on kogunenud . Seega saab suurim punktide arv väikseima vaba energiaga mudel. Enamik mängijaid Kokkupanduge. Neil on ainult väike biokeemiline koolitus kas ei ole seda üldse. Mäng põhineb Rosetta algoritmidel ja ei ole modelleerimisstruktuurid de novo.Mis autorid on õigesti märganud, on endiselt äärmiselt raske probleem.

Joonis 6. Erinevate vormide võrdlemine valgustruktuuride mudelite (ühe inimese edastamisega). aga - Vorm, demonstreerides selgelt sekundaarstruktuuride tüüpe. b. - vorm, mis näitab valgu molekuli aatomite tegelikku asukohta kosmoses ( Ruumi täitmine). On selgelt näha, et valgumolekulid on väga tihendatud, aatomite vahel on vähe vaba ruumi.

pDB andmebaas (PDB ID 5CU6)

Mängijate rühm Kokkupanduge. Osaleb Caspis. Mäng on juba näidanud oma tõhusust struktuuride ennustamisel ja veelgi suurema tõhususe prognoosimisel ja teiste meetoditega võrreldes ning lahendas ka immuunpuudulikkuse ahvide viiruse proteaasi struktuuri tõsise teadusliku probleemi, mida teadus ei suutnud rohkem kui aastakümneid lahendada.

Rääkides erinevate meetodite ja vahendite kasutamise kohta arutlusel probleemi lahendamiseks, tuleb alati meeles pidada, et mitte kõiki järjestusi ei saa teatud viisil rangelt välja tuua. Tõenäoliselt me \u200b\u200bvaatame tulemusi, millele areng oli kuupäev, näeme ainult neid järjestusi, mida saab volditud, kuna nad tegid oma funktsioone hästi ja toetasid valik.

"Kitse" valkude jaoks - Chaperonid

Rääkides kokkuklapitavad, keskendume selle protsessi suhtelisele autonoomiale: valgumolekul võtab selle esmase struktuuri põhjal teatud konformatsiooni ja see esineb konkreetsetes füüsikalis-keemilistes tingimustes (happesus, temperatuur, lahusti iseloom jne) .). Sellegipoolest ei tohiks muljet avaldada, et kokkuklapitavad on täiesti sõltumatu, eriti suurte valkude puhul. Me mainisime lihtsalt PDI ensüümi, mis aitab oratel õigesti pöörduda. Lisaks sellele ensüümile on teised (näiteks PPI - peptidüül SHED-CIS / trans-isomeraas ). Kuid ensüümid ei ole ainus valkude rühm, mis aitab korrektselt muutuda teisteks valkudeks. Kokkupandamisel on veel üks eriline valkude rühm. Neid nimetatakse Chapersiks.

Chaperons - komplekssed valgud konservatiivsete (st evolutsiooniline vähe muutuv) tegevusmehhanismi, mis leidub kõigis looduslike loomade kuningriikides. See on mõistetav: nende roll raku elus on tohutu. Nagu eespool mainitud, ilmub valmimise valgu ahel ribosoomist välja. Ta on endiselt ebaküps ja jääb nn sulatatud olekusse. Selliste ebaküpsete molekulide suhtes kohaldatakse keskkonda kurja mõju: nad võivad suhelda teiste rakuliste valkudega, moodustades agregaate, mis võivad põhjustada haigusi, näiteks Alzheimeri tõve või Parkinsoni haigusi. Aga seal on ka "õige" muidugi, mis võib (ja peaks) olema suunatud valkude arengut, on tee, mis juhib sulava globali native olekusse. Siin ja aidake Chaperonit, "Podkarayuyu" ja põnevate valgukehade põnevaid ribosomaalse tunneli väljumisel ja juhtivad seega täitmata valkude, mis on õigel teel saatuslikel ristteel. Chaperons nimetatakse nii õnnetust: enne Inglismaal kutsus eakas kogenud daam seda, mis koos noorte tüdrukuga, kes esmakordselt tema juhtimise all avaldas ja hoidis teda halvasti aruteludelt. (Termin "Shapene" ja neid kasutatakse nüüd lähedastes väärtustes.) Chaperonid ei ole spetsiifilised aminohappejärjestustega naastude ahelate, kuid nad võivad eristada küpset valke ebaküpsetest ja tegutsema viimasel.

Kõige olulisem rühm Chaperons - shaperonines. Nende struktuur on huvitav: nad on kaks rõngast koosnevad tünnid. Kokkupandav valk langeb Shaperonini sees ja "sissepääs" suletakse spetsiaalse "kork" abil või plokkide servade sulgemine, millest rõngas on nii, et valgu molekul ei jäta chaperonini enne tähtaega ( Joonis fig. 7). Sellises kaitstud olekus võib valk lõpuks võtta natiivse konformatsiooni. Seni on chaperonini tünnide sees esinevad protsessid väikesed.

Joonis 7. Kahe tüüpi Shaperonine - I ja II tüüpi skemaatiline esitus. aga - I tüüpi chaperonine iseloomulikud bakteritele (chaperone Voogama Kas tünnistruktuur koosneb kahest rõngast, igas 7 "plokis"; Chaperonini sees - kamber, kus sulase globali muundamine natiivsetesse; Barrel sulgeb "kaane" - Groes.); b. - II tüüpi chaperoniinid iseloomulikud arhaees ja eukarüootid (siin iga kahe rõnga koosneb 8 "plokkide" ).

Tuleb öelda, et chaperonid ei osale mitte ainult valmimikettide kokkupandamisel, vaid aitavad ka teatud mõjude tõttu rakus esinenud valgustruktuure, võtke nõuetekohane konformatsioon. Kõige tüüpilisem põhjus selliste "jaotustele" - termilise šokk, mis on temperatuuri tõstmine. Sellega seoses kasutatakse sageli ka teisi kabelit - soojusekettide valgud ( heat Shock valgud, HSP) või stressi valgud. Shaperonid täidavad muid olulisi funktsioone rakus, näiteks valgu transport membraanide ja oligomeersete valkude kokkupaneku kaudu.

Järeldus

Niisiis, valkude kokkuklapitavad järgmised tingimused on rangelt vajalikud: primaarne struktuur, spetsiifilised füüsikalis-keemilised tingimused, samuti kaks abivalkude rühma - spetsiifilisi ensüüme ja mittesobimatuid punaseid.

Kokkuvõttes ütleme, et valgu filding on kaasaegsete biofüüsika keskne probleemid. Ja kuigi selle nähtuse kohta on suurte andmete arsenali, on see siiski katkematu, mis avaldab lõpuks lõplikult prognoosida aminohappejärjestuse kolmemõõtmelist struktuuri (see kehtib ka suurte, sealhulgas oligomeeride kohta , valgud). Edu selles valdkonnas ja eriti modelleerimiseks de novo. (2005). Teadus. 309 , 78–102;

Inimese genoomi: kuidas see oli ja kuidas see on;

Rigden D.J. Valgu struktuurist toimib bioinformaatikaga. Springer Science + Business Media B.v., 2009. - 328 P.;

Finkelstein A.V. ja kodulindude ob Valgu füüsika: loengute käigus värvi ja stereoskoopiliste illustratsioonide ja ülesannetega (3. ed., Xrech. Ja Lisa.). M.: KDU, 2012. - 456 S.;

Ivanov V.A., Rabinovich A.L., Khokhlov A.R. Arvuti simulatsiooni meetodid polümeeride ja biopolümeeride uurimiseks. M.: Librok, 2009. - 662 s.;

Greene L.H., Lewis t.e., Addou S., Cuff A., Dallman T., Diiray M. et al. (2007). . . M.: Kõrgem kool, 1986. - 303 P.

Anfinsen C.B. (1973). Põhimõtted, mis reguleerivad valgu ahelate kokkuklapitavad. Teadus. 181 , 223–230.

Kokkupandav protsess on pikendatud polüpeptiidi ahela paigaldamise protsess õige kolmemõõtmelise ruumilise struktuuri arvesse. Kokkupandamise tagamiseks kasutatavad abivalgude rühm, mida nimetatakse Shaperonid (Chaperon, Franz. - Satelliit, Nannik). Nad takistavad äsja istuva valkude koostoimet üksteisega, isoleerida tsütoplasma valkude hüdrofoobsed osad ja "eemaldage need molekuli sees, valgu domeenid on korralikult paigutatud. Chaperesi esindavad perekonnad, mis koosnevad homoloogilistest struktuuridest ja valkude funktsioonidest, mis erinevad väljenduse laadi ja erinevate rakkude sektsioonide olemasolu.

Üldiselt aitavad Chaperonid kaasa valkude struktuuri üleminekule peamisest tasemest tertsiaarse ja kvaternaarse tasemeni, kuid need ei kuulu lõpliku valgu struktuuri osa.

NovosySTeded valkude pärast juurdepääsu ribosoomidega nõuetekohaseks toimimiseks tuleks paigaldada stabiilse kolmemõõtmelise struktuuri ja jäävad sellisele kogu raku funktsionaalse eluea jooksul. Valgu struktuuri kvaliteedikontrolli säilitamine ja viiakse läbi polüpeptiidide paigaldamise katalüüsitud lappidega. Polüproteiinide kokkupanekut ja multi-rakkude komplekside paigaldamist teostavad ka lauaga. Shaperons seonduvad valesti asetatud valkude hüdrofoobsete piirkondadega, aitavad neil kõverdada ja saavutada stabiilse natiivse struktuuri ja takistada seega nende kaasamist lahustumata ja mittefunktsionaalseteks agregaatideks. Oma funktsionaalse eluea jooksul võib valgu allutada erinevatele stressile ja denaturatsioonile. Sellised osaliselt denatureeritud valgud võivad olla esiteks proteaaside sihtmärgiks, teiseks, agregaat ja kolmandaks, et see sobiks native struktuuriga koos kaptenide abil. Tasakaalu ja tõhusust, millega need kolm protsessi esineb, määratakse nende reaktsioonide osade suhe.

Paljude valkude transport ühest kambrist teise.

Signalisatsiooniteede osalemine. Näiteks on fosfataasi aktiveerimiseks vajalik HSP70 olemasolu, mis peegeldab defosforüülimisega JNK protencinaasi, stressi indutseeritud apoptoosi signaali komponenti, st. Hsp70 on osa antipoptoosi signaalimise teest.

Erinevate molekulide funktsioonide reguleerimine. Näiteks steroidretseptor asub tsütoplasmas on seotud HSP90; Tsütoplasmasse kuuluv ligand liitub retseptoriga ja nihutab chaperone kompleksist. Pärast seda omandab ligandi retseptori kompleks võime seonduda DNA-ga, migreerub kernelile ja täidab transkriptsioonifaktori funktsiooni.

Chaperonide funktsioonide katkemisel ja lahtri puudumisel rakkudes moodustuvad valgu setted - amüloidoos areneb. Amüloid on glükoproteiin, mille põhikomponent on fibrillaarvalgud. Nad moodustavad fibrilli, millel on iseloomulik smulosicroskoopiline struktuur. Fibrillar amüloidvalgud on heterogeensed. Seal on umbes 15 amüloidoosi varianti.

Priimus

Tundub, et voltimine osalemise voldise ja chaperon viib õige. Kõige optimaalsem struktuur energia ja funktsionaalsete suhete. Siiski ei ole see. On grupp tõsiseid neuroloogilisi haigusi tõttu sobimatu kokkuklapitavad ühe, üsna teatud valgu.

On teada, et PRP võib eksisteerida kahes konformatsioonis - "tervislik" - PRPC, mis tal on tavalistes rakkudes (C - inglise keeles. Cellular - "Cellular"), kus alfa-spiraalid valitsevad ja "patoloogiline" - PRPPC Tegelikult prioon (Sc-From Scrapie), mille jaoks on iseloomustatud suure hulga beeta-rasketegude olemasolu.

Anolaalse kolmemõõtmelise struktuuriga saabuva valk on võimeline otseselt katalüüsima homoloogilise normaalse rakulise valgu struktuurset transformatsiooni iseenesest sarnase (saabuvate) struktuurse transformatsiooni, mis ühendab sihtvalguga ja muutes IT-konformatsiooni. Reeglina iseloomustab valgu prioonisundit valku α-heeliksiidi üleminekut β-kihtides.

Kui te sattute tervislikusse lahtrisse, katalitab PRPPC Cell PRPC üleminekut subrontide konformatsioonile. Akumulatsioon prioonvalkuga kaasneb selle agregatsioon, moodustumise kõrgelt tellitud fibrillide (amüloidid), mis lõpuks põhjustab surma raku. Vabastatud prioon näib olevat võimeline tungima naaberrakkudesse, põhjustades ka nende surma.

PRPC valgu funktsioone tervislikus rakulis - müeliini kesta kvaliteedi säilitamine, mis selle valku puudumisel järk-järgult lahjendatakse. Norraris on PRPC valk seotud rakumembraaniga, glükosüülitud siaalhappe jäägiga. See võib teha tsüklilisi üleminekuid raku sees ja tagasi pinnale endo ja eksotsütoosi ajal.

Kuni lõpuni ei ole priooninfektsioonide spontaanse esinemise mehhanism selge. Seda peetakse (kuid ei ole veel täielikult tõestatud), et prioonid moodustuvad valkude biosünteesi vigade tulemusena. Saabuvate geenide mutatsioonid, mis kodeerivad saabumisi (PRP), ringhäälinguvigu, proteolüüsiprotsesse peetakse peamiseks kandidaatideks prioonide esinemise mehhanismi kandidaatideks.

Seega on prioonid nakkusohtlike ainete eriklass, puhtalt valk, mitte-nukleiinhapped, mis põhjustavad inimeste kesknärvisüsteemi tugevaid haigusi ja mitmeid kõrgemaid loomi (t. N. "Slow infektsioonid").

On andmeid, mis annavad alust arvata, et prioonid ei ole mitte ainult nakkuslikud ained, vaid ka funktsioonid normaalsetes bioprokessides. Näiteks on olemas hüpotees, et prioonide kaudu viiakse läbi geneetiliselt määratud stohhastilise vananemismehhanismiga.

Prions - ainsad tuntud nakkuslikud ained, mille reprodutseerimine toimub ilma nukleiinhapeteta.

20. sajandi teisel poolel seisis arstid silmitsi ebatavalise inimese haigusega - järk-järgult aju progresseeruva hävimisega, mis tuleneb närvirakkude surmast. See haigus sai spongy entsefalopaatia nime. Sarnased sümptomid olid pikka aega tuntud, kuid neid ei täheldatud inimesel, vaid loomadel (kraapides lambaid) ja pikka aega ei leidnud nad nende vahel piisavat mõistlikku seost.

Uus huvi uurida neid 1996. aastal, kui Uus haiguse vorm ilmus Ühendkuningriigis, tähistas "uus versioon Creitzfeldt-Jacobi tõbi.

Oluline sündmus oli "lehmade marutaudi levik Ühendkuningriigis, mille epideemia oli esimesena 1992-1993, ja seejärel 2001. aastal hõlmas mitmeid Euroopa riike, kuid siiski ei lõpetata paljude riikide eksporti paljudesse riikidesse. Haigus on seotud "ilmselge" luujahu kasutamisega fikseeritud või haige loomade rümpadest valmistatud söödas ja eelsegudes, võib-olla ja ei olnud ilmseid haiguse märke.

Haiguse põhjusliku faktori ülekandmise viisid, prioonide tungimise mehhanismid kehasse ja haiguse patogenees ei ole veel piisavalt.

Imetaja prioonid - Spogeani entsefalopaatia Sovipitals

Lambade ja kitsede kraapimine OVPRPSC kerimine

The transmissiivne entsefaloomüopaatia naarits (kümme) prion kümme ja mkprpsc

Krooniline raiskamine tõbi (CWD) hirved ja põder cwd prick mdeprpsc

Spotgeous entsefalopaatia karja (HECC) lehma prioon bovprpsc

Spongy entsefalopaatia kasside (Hek) kassid prioon gek feprpsc

Spotgeous entsefalopaatia eksootiline üksus (EEE) antiloop ja suur kund eeie tork nyaprpsc

Kuru inimesed Prikk Huprpsc

Crazzfeld-Jacobi tõbi (By) Inimesed Prick Bka Huprpsc

(Uus) Variant Creutzfeldt-Jakobi tõbi (VCJD, NVCJD) Inimesed VCJD HUPRPSC

Hersrene-Strocera-Shinkers sündroom (GSS) GSS inimesed saabuvad Huprpsc

Fatal perekonna unetus (FSB) Inimesed Prick FSB Huprps

Isik võib nakatuda toiduga seotud prioonidega, kuna seedetrakti ensüümid ei hävita need. Kuna soole seinad ei ole adsorbeerunud, võivad nad vere tungida ainult kahjustatud kudede kaudu. Lõppkokkuvõttes langevad need kesknärvisüsteemi. Nii uus versioon Creitzfeldt-Jacob (NVCJD) haigus (NVCJD) (NVCJD) on üle kantud, mida inimesed nakatatakse pärast veiseliha söömist, mis sisaldavad närvikangaid veiste peadest, haigete bullish entsefalopaatia (BSE, lehma marutaudid).

Praktikas on tõendatud prioonide võimalikkus õhu-tilkade hiirtega keha nakatada.

Prionid võivad tungida keha ja parenteratsiooni. Infektsiooni intramuskulaarse manustamise juhtumid, mis on valmistatud inimese hüpofüüsi (peamiselt kääbustehoolduse kasvu hormoonid), samuti ajuinfektsiooni neurokirurgiliste toimingute tööriistadega, kuna prioonid on vastupidavad praegu kasutatava termilise ja keemilise steriliseerimise meetoditele. See Creitzfeldt-Jacobi haiguse kuju on näidatud mitte-vesinikuna (1CJD).

Teatud, tundmatute tingimustega võib prioonvalgu spontaanne transformatsioon tekkida inimkehas prioonis. Seega tekib nn Cratetzfeldt-Jacob (SCJD) haigus, mida kirjeldatakse kõigepealt 1920. aastal, sõltumatult üksteisest Gansa Gerhard Kreitzfeldt ja Alphonace Maria Jacob. Eeldatakse, et selle haiguse spontaanne esinemine on seotud asjaoluga, et inimkeha normaalses kehas on väike arv prioonide arvu, mis on tõhusalt kõrvaldatud Golgi rakulise aparaadiga. Selle "isepuhastamise" rakkude võime rikkumine võib põhjustada prioonide taseme suurenemist normi lubatud piiri ja nende edasise kontrollimatu jaotuse. Sporaadiliste haiguste Creitzfeldt-Jacobi esinemise põhjuseks on selle teooria kohaselt Golgi seadme funktsiooni rikkumine rakkudes.

Erikontsern prioonhaiguste rühm on pärilik (kaasasündinud) haigused, mis on põhjustatud prioonvalgu geeni mutatsioonist, mis muudab areneva prioonvalkude valgustamiseks spontaansetele muutustele ruumilise konfiguratsiooni spontaansetele muutustele ja muuta need prioonideks. Päriliku haiguste pärilik vorm hõlmab Craitzfeldt-Jacobi pärilikku vormi (FCJD), mida täheldatakse paljudes maailma riikides. Prioni patoloogiaga leiti nakatunud inimeste närvikoes kõrgeim prioonide kontsentratsioon. Prionid leidub lümfisõlmedes. Prioonide olemasolu bioloogilistes vedelikes, kaasa arvatud sülje, ei ole veel üheselt kinnitatud. Kui idee väikese arvu prioonide pideva tekkimise idee on tõsi, siis võib eeldada, et uued, tundlikumad diagnostikameetodid avavad selle arvu erinevates kudedes hajutatud prioonide arv. Sellisel juhul arutatakse seda siiski prioonide "füsioloogilise" taseme pärast, mis ei ohusta inimestele.