Белок это протеин: Запрашиваемая страница не найдена!

Какое количество белка содержится в протеине?

Чтобы принимать протеин правильно, любой спортсмен должен знать дозировку белка, которая ему необходима. Для этого следует ориентироваться на вес и рост спортсмена, а также на физические нагрузки, которые он испытывает. Если принимать добавку больше нормы, можно навредить здоровью.

Сколько белка в протеине

По сути, протеин – это непосредственно белок. Поскольку существует несколько видов протеина, содержание белка в них различается. Если взять средние показатели по всем видам продукта, то в 100 граммах протеина содержится от 70 до 90% белка.

Виды протеина

В спортивном питании представлено несколько разновидностей протеина, каждая из которых имеет свои особенности усвоения:

• сывороточный – производится на основе молочной сыворотки, которая проходит несколько степеней очистки;
• яичный – усваивается дольше сывороточного, но практически не имеет углеводов;
• казеиновый – производится из молочных продуктов, усваивается до 8 часов;
• соевый – имеет растительное происхождение и неполный аминокислотный состав;
• говяжий – мясной налог сывороточного протеина.

Также в продаже имеются комплексные протеины, которые включают в себя несколько видов белка.

Сколько раз в стуки следует употреблять

Чтобы сориентироваться в дозировке, необходимо узнать вес. На 100 кг веса спортсмена потребуется 250 грамм протеина в день.

Но употреблять его необходимо за несколько приемов. Обычно суточную норму делят на 6 частей.

Внимание! Важно помнить, что за один раз организм человека не способен усвоить больше 50 грамм белка.

После употребления одной дозы протеина полное усвоение состава происходит через 1–1,5 часа.

Чтобы понять, сколько именно нужно протеина конкретному человеку, следует определиться с целью, зачем он употребляет дополнительный белок:

1. Наращивание мышечной массы. При приеме протеина для наращивания массы мужчинам с нормальным и тучным весом необходимо 4 г белка на каждый кг веса. У женщин эта норма меньше примерно на 50 грамм. Если дама склонна к полноте, то общее количество протеина за день не должно превышать 250 грамм. При таком питании обязателен прием протеина утром на голодный желудок, чтобы предотвратить распад мышечной ткани, за полчаса до и после тренировки следует принимать быстрые протеины.
2. Для похудения. Если цель спортивного питания и походов в спортзал похудение, то норма белка для мужчин – до 160 грамм, а для женщин – 100–140.
3. Для создания рельефа мускулатуры. Женщинам – 180–220 г, а мужчинам – 200–260 грамм.

При похудении и для обретения рельефа необходимо использовать протеин с минимальным содержанием углеводов. Также параллельно можно использовать в питании различные жиросжигатели.





Внимание! При организации спортивного питания важно помнить, что белок не должен поступать исключительно из протеина. Нельзя забывать про обычное питание, в котором присутствуют белки животного и растительного происхождения.

Состав протеиновых смесей

Самым главным компонентом любой протеиновой смеси является белок. Его содержание всегда указано на упаковке. Например, если смесь 80%, то в 20 граммах протеина будет 16 граммов белка. Для более быстрого усвоения белков в смесях присутствуют жиры и углеводы. Также обязательно имеются аминокислоты. Остальные добавки зависят от производителя. Это могут быть витамины, минералы. Для более приятного потребления в протеин в небольших количествах добавляют пептиды и ароматизаторы.

Протеин и белок это одно и тоже

Белок, он же протеин (перевод на английский) – основа нашего организма. Структура его состоит из аминокислот. «Основа организма» – не просто красивые слова, ведь наше тело из мышц, то есть мяса, а составом мяса является именно белок.

Различают протеины по происхождению:

• Животные – усваивается на 60-90%, так как наиболее похожи на человеческие ;
• Растительные – усваивается на 20-40%.

Протеин, он же белок, нужен нам для

Для усвоения белок разделяется на аминокислоты, и только после этого они собираются в новую структуру. Для нашего организма подходят только 22 вида аминокислот (в природе существует близко 300), которые выстраивают наши протеины, те которые не подходят, наше тело выводит.

Аминокислоты бывают заменимые и незаменимые (у человека 12 и 10 соответственно). Заменимые – человек синтезирует из поступающей пищей, а незаменимые должны поступать в организм из вне. Многие спортсмены используют именно аминокислоты, так как организм не тратит время на расщепление белка.

Многие люди пугаются слова с американским происхождением – «протеин», но делать этого не следует. Для производителей более выгодно употреблять в названиях именно иностранные слова – это добавляет привлекательность продукта для потребителя, также многих заботит, что будет если перестать пить протеин, но это другая история.

В реальности разницы между белками в составе добавок и в привычных продуктах нет. Правда, для получения белка с пищей, есть придется в больших количествах, а для спортсменов это не приемлемо, ведь с белками в организм поступят лишние углеводы, что приведет к откладыванию жира.

Например

Белок куриных яиц усваивается на 98 процентов, но в составе содержится холестерин, а его большое количество имеет пагубное влияние. Можно отделить желток, источник холестерина, но тогда белок будет усваиваться не так полно. Растительные белки плохо расщепляются и состав аминокислот оставляет желать лучшего. Наиболее приятны нашему организму белки, которые содержаться в мясе, рыбе, коровьем молоке и яйцах.

Ошибочное мнения пагубного влияния протеина

Также бытует мнение, что концентраты протеина могут пагубно влиять на организм человека, что доказано лишь по поводу избыточного приема белка (организм получает избыточное количество азота, который плохо влияет на работу почек).

Можно сделать вывод – между протеином и белком действительно нет разницы. Под протеином обыватель подразумевает «страшные» пищевые добавки, и не понимает, что ничего плохого в них нет – только необходимые элементы для организма человека.

---

---

Похожие записи

Соевый протеин | Соевый белок | Сойка

Соевый протеин | Соевый белок | Сойка | Сойкапедия
Соевый протеин — (protein — белок) — это продукт глубокой переработки соевых бобов, позволяющей довести содержание белка в конечном продукте до 90-94% и является одним из самых коммерчески значимых и широко производимых в мире изолированных белков (наряду с глютеном, казеином и сывороточным белком). Соевый белок по составу незаменимых аминокислот почти идентичен белкам животного происхождения и практически не уступает им по питательности, пищевой ценности и усвояемости. Более того, он содержит более высокий процент некоторых аминокислот (глютамина, лизина, аргинина и аминокислот с разветвленными цепочками), чем высококачественные животные протеины, в том числе сывороточный, яичный и казеин.

Уникальными свойствами соевого протеина являются способность снижать холестерин в крови, а также удерживать кальций в костях. По рекомендации FDA, 25г соевого белка в день, как часть диеты с низким содержанием жира и холестерина, снижают риск сердечно-сосудистых заболеваний. Связанные с белком изофлавоны сои блокируют рост раковых клеток, поэтому в настоящее время компании, специализирующиеся в области увеличения продолжительности жизни, рекомендуют использовать изолят соевого белка для лечения некоторых видов рака.

Именно поэтому соевые белки сегодня широко используются в качестве ингредиентов в производстве многих специализированных продуктов. На основе соевого протеина изготавливают детское питание для грудничков-аллергиков, белковые смеси для спортивного питания, соевые молочные продукты с заданными свойствами, продукты функционального питания, используют в мясоперерабатывающей промышленности для улучшения сочности изделий и многих других целей.

Места производства: США, Китай.

Кулинарные свойства: В системе общественного питания соевый протеин может быть использован для приготовления белковых коктейлей и обогащения полноценным белком любых блюд. Соевый белок прекрасно заменяет кукурузный крахмал в выпечке и десертах. Розничный потребитель также может ввести соевый протеин в свое ежедневное меню для тех же целей – это бюджетный вариант оздоровления рациона семьи.


Что такое БЕЛОК ?

Сыворотка — Это первая из полученных форм сывороточного протеина. Она пропускается через керамические мембраны с невообразимо малыми отверстиями. Они свободно пропускают молекулы жиров и углевода лактозы, но задерживают более крупные белковые фракции. Проблема в том, что получить отверстия одинакового диаметра технически невозможно, поэтому фильтрация не отличается высокой чистотой. На мембране оседает смешанная масса, протеина в которой 35–85%. Таким образом, сывороточный концентрат – не самый чистый протеин на свете. Он может содержать довольно значительное количество жиров и лактозы, которая стимулирует газообразование. Именно поэтому концентрат – самая дешевая форма сывороточного протеина на рынке спортивного питания, и его можно считать хорошим выходом только при ограниченных финансовых средствах.

Протеин (белок) — органические вещества, состоящие из соединённых в цепочку аминокислот, именно протеины составляют основу мышечной ткани. Мышечный рост предполагает положительный азотистый баланс. Кроме того под протеином понимают вид спортивного питания, который состоит из концентрированного белка.

Белки-ферменты обеспечивают протекание биохимических реакций и играют важную роль в обмене веществ. Некоторые белки выполняют структурную или механическую функцию, образуя цитоскелет, поддерживающий форму клеток.

В бодибилдинге основное значение придается сократительной функции протеина — все произвольные и непроизвольные движения производятся за счет взаимодействия белковых молекул.

Сывороточный белок/протеин (Whey Protein) состоит из нескольких белковых фракций — лактоальбумин, лактоглобулин, иммуноглобулины, лактоферин, гликомакропептиды, которые имеют наивысшую скорость расщепления среди всех цельных белков и делают его незаменимым продуктом для наращивания мышц, а также обеспечения здоровья всего организма.

Аминокислотный состав сывороточных белков наиболее близок к аминокислотному составу мышечной ткани человека, а по содержанию незаменимых аминокислот и аминокислот с разветвленной цепью (ВСАА): валина, лейцина и изолейцина, они превосходят все остальные белки животного и растительного происхождения. Кроме того, примерно 14% белков молочной сыворотки находится в виде продуктов гидролиза (аминокислот, ди-, три- и полипептидов), которые являются инициаторами пищеварения и участвуют в синтезе большинства жизненно важных ферментов и гормонов. Также белки молочной сыворотки заметно снижают уровень холестерина в крови.

Белки в отличие от жиров и углеводов не откладываются в организме про запас и должны ежедневно вводиться с пищей в достаточном количестве. 
Физиологическая суточная норма белка зависит от возраста, пола и профессиональной деятельности.
Взрослому человеку в обычных условиях жизни при легкой работе требуется в сутки в среднем 1,3-1,4 г белка на 1 кг веса тела, а при физической работе — 1,5 г и более (в зависимости от тяжести труда), спортсменам — от 2 г и более.

Содержание белка в дневном рационе детей должно быть выше, чем у взрослых (2,0—3,0 г), что связано с бурным физическим развитием и половым созреванием. Белки животного происхождения в суточном рационе взрослых должны занимать 40—50% от общего количества потребляемых белков, спортсменов — 50-60, детей — 60-80%. Избыточное потребление белков вредно для организма, так как затрудняются процессы пищеварения и выделения продуктов распада (аммиака, мочевины) через почки.

 

Что такое Протеин?

Протеин – это основа спортивного питания, это самая важная вещь для тех, кто хочет нарастить мышечную массу.

Много белка мы получаем с едой – и это также очень важно, – но для тех, кто работает в тренажерном зале, очень важен дополнительный источник протеина, пищевые добавки. Протеиновый порошок – идеальный способ получить необходимую дозу белка. Протеиновое спортивное питание удобно и быстро усваивается организмом.

Протеин как продукт

Белок – это строительные кирпичики, из которых и состоят ваши мышцы. Любая диета должна содержать определенное количество белков, жиров и углеводов, таким образом, это один из ключевых элементов, фундаментальных камней, основа нашего питания.

Очень важно подобрать для себя правильный протеин, так как есть много его видов, каждый из которых больше подходит для определенной цели.

Сывороточный протеин – это высококачественный быстродействующий протеин, который следует принимать сразу после тренировки.

Казеиновый протеин – это медленно усваивающийся протеин, который насыщает мышцы аминокислотами в течении долгого периода времени. Его следует принимать перед сном, тогда ваше восстановление будет полным, а ночной сон максимально полноценным.

Яичный и соевый протеин – прекрасный выбор для вегетарианцев или тех, у кого непереносимость лактозы.

Так что протеин – это универсальный продукт, каждый может подобрать себе тот тип, который ему нужен.

Выбрав подходящий для себя вид протеина, начинайте делать второй шаг.

Прежде всего, всегда внимательно подсчитывайте количество калорий, которые вы потребляете в день. И похудение, и набор мышечной массы – все ведет к количеству принятых калорий. Так что убедитесь, что выбранный вами протеин полностью подходит для ваших целей.

Наконец, подберите подходящий для себя вкус. Протеин придется пить каждый день, причем, скорее всего, не по одному разу, так что его вкус должен быть вам приятен. Производители позаботились о том, чтобы угодить любому клиенту, так что выбор тут поистине большой.

Протеин в бодибилдинге

Преимущества протеина можно перечислять целую страницу. Среди основных, например:

— мышечный рост;

— быстрое восстановление;

— здоровый уровень сахара в крови;

— укрепление иммунной системы;

— подавление чувство голода.

Вред и побочные эффекты

Протеин делается из натурального сырья, поэтому он безвреден для организма. Но есть состояния, когда протеин бывает опасен — при индивидуальной непереносимости продукта (она проявляется аллергией и расстройствами пищеварения), при почечной недостаточности, при непереносимости глютена.

 

Также, сывороточные протеины разделяются по способам обработки на концентраты,изоляты и гидролизаты изолятов:


Концентрат – простейшая очистка сыворотки, усваивающаяся организмом до двух часов.

Изолят — наиболее очищенные белки, которые усваиваются не более 30 минут.

Гидролизат – самые легкие для усвоения, т.к. еще в лабораторных условиях расщеплены до уровня аминокислот.

Рекомендуемые дозы

Выбрав правильный протеин, нужно придерживаться определенных правил приема, дабы полностью раскрыть его потенциал. Быстродействующий протеин следует принимать как до, так и после тренировки, смешивая его с углеводами для того, чтобы пополнить запасы энергии.

 

А перед сном следует обратить внимание на медленно усваивающийся казеиновый протеин.


Правильно рассчитывайте количество протеина, которое вы принимаете. Обычно считается, что следует принимать 1 грамм на каждые полкило вашего веса. При желании можно распределить дневную дозу на несколько раз, чтобы не грузить организм слишком большой дозой белка за один прием.

Также важно обращать внимание на то, сколько жиров и углеводов содержит ваш протеин. Их количество также нужно подсчитывать в течении дня, вместе с белками и калориями.

 

Взрослому человеку в обычных условиях жизни при легкой работе требуется в сутки в среднем 1,3-1,4 г белка на 1 кг веса тела, а при физической работе — 1,5 г и более (в зависимости от тяжести труда), спортсменам — от 2 г и более.


1. Протеин после сна
В среднем большинство людей спит 7-8 часов в сутки. Когда организм в течение этого времени не получает пищу, он начинает использовать запасенные источники энергии, то есть: гликоген из печени и мышц, и аминокислоты, которые получает за счет разрушения мышц. Кроме того, утром повышается выработка гормона кортизола, вследствие чего запускается процесс катаболизма мышечной ткани, чтобы предотвратить его, необходимо принять порцию быстрого протеина. Сывороточный протеин, изолят или гидролизат протеина будет лучшим выбором в этом случае.

2. В течение дня
При наборе мышечной массы важно создать условия, при которых аминокислотный пул будет непрерывно восполняться. Для этого нужно часто питаться, а между приемами пищи выпивать 2-4 порции протеина примерно по 20-35 г. Если вы знаете, что не сможете поесть в течение длительного времени, обязательно примите порцию медленного или комплексного белка.

3. Протеин перед тренировкой
Помимо вашего обычного приема пищи(за 1,5-2 часа до тренировки) следует принять небольшую порцию «быстрого» сывороточного протеина или за 30 минут BCAA. BCAA – это незаменимые аминокислоты, они составляют до трети всех протеинов мышечной ткани и используются как источник энергии при интенсивной мышечной работе. Если во время тренировки в крови нет высокой концентрации аминокислот, организм будет расщеплять мышечный белок и использовать его для обеспечения своих энергетических нужд. Прием легкоусваиваемого сывороточного протеина незадолго до тренировки обеспечит организм необходимым количеством BCAA и поможет вам избежать мышечного катаболизма.

4. Протеин после тренировки
Прием протеина после тренировки очень важен. В это время ваше тело особенно хорошо усваивает питательные вещества. Запасы гликогена исчерпаны, концентрация аминокислот и сахара в крови низкая. Для скорейшего восполнения потраченных углеводных запасов и быстрого поднятия уровня аминокислот в крови непосредственно после тренировки рекомендуется использовать гейнер. Протеин быстро обеспечит поступление аминокислот в кровь, а углеводы пойдут на восстановление гликогена. Прием углеводов с высоким гликемическим индексом вызовет резкий выброс инсулина, что обеспечит лучшее усвоение питательных веществ клетками организма и поспособствует скорейшему восстановлению. Если вы придерживаетесь жиросжигающей программы, то следует отказаться от углеводов в вашем посттренировочном коктейле и ограничиться только концентратом или изолятом сывороточного протеина. Обычный прием пищи может идти спустя час-полтора после этого.

5. Протеин перед сном
Распространено мнение, что прием пищи перед сном ведет к накоплению жира в организме. Это утверждение оправдано в отношении потребления углеводов и жиров, но не в отношении протеина (правда, справедливо это только для физически активных людей). В течение последующих 6-8 часов вы не сможете принимать пищу, и ваше тело не будет получать необходимые для роста и восстановления аминокислоты. Поэтому, для предотвращения ночного катаболизма мышечной ткани рекомендуется за 30 минут до сна принять порцию медленного протеина, который обеспечит продолжительный стабильный уровень аминокислот в крови в течение всей ночи.

Оптимальное время для приема протеина при похудении

При похудении важно потреблять в течение дня протеины в перерывах между приемами пищи, так как с пищей их поступает недостаточно, поэтому могут возникнуть проблемы со здоровьем, ваши мышцы начнут разрушаться и процесс похудения будет протекать неэффективно. Известно, что при снижении массы и ее наборе следует питаться не реже 5-6 раз в сутки, и здесь на помощь приходят протеиновые коктейли, значительно облегчающие жизнь тем, что могут заменять 2-3 приема пищи концентрированным белковым продуктом, не содержащим жиров и углеводов, которые могут серьезно мешать достижению ваших спортивных целей. Порции протеина при похудении составляют 1/2 от стандартной (15 г). Также принимайте протеин за 2 часа до тренировки и 2 часа спустя после тренировки по 1/2 порции.


 

Способ применения:

1,5-2 ст. ложки с горкой (1 ст.ложка = 18-20 грамм) развести на 250-350мл воды.

Принимать между приемами пищи и после тренировки.

 

У каждого индивидуальный подход к приготовлению коктейлей из протеина.

Вот лишь несколько основных вариантов:

— размешивается в чистой воде;
— размешивается с молоком, можно добавлять какао, несквик, немного варенья, все то, что может придать коктейлю приятный вкус.

(дает обильную пену, которая уходит в течении 3-5 минут отстаивания)

Пену можно убрать с помошью Соевого лецитина (5-10% от порции изолята = это 2-3гр). Он еще и полезен!

 

Хранение приготовленного протеинового коктейля:

Срок хранения приготовленного протеинового коктейля зависит от условий хранения и вида протеина. При комнатной температуре белковый коктейль не рекомендуется хранить более 3-4 часов, в холодильнике — более 5-6 часов. При более долгих сроках начинается сбраживание коктейля бактериями, хотя ценность протеина при этом существенно не снижается.

 

Чем отличается протеин от белка: описание и отличия

Многие, особенно начинающие спортсмены, начиная принимать спортивное питание, довольно часто не знают, какие отличия имеются у столь популярного белка и протеина. Для них это практически одно и то же. Однако всем необходимо знать, какие отличия и сходства у столь популярного питания. Если задать вопрос спортсмену, какие отличия и сходства у белка и протеина, то на первый момент это введет его в шоковое состояние.

Белки это природные органические соединения, которые построены из аминокислот и получаемые из животной и растительной пищи.

Протеины это простейшие белки, выстроенные только из остатков аминокислот. Из этого следует, что протеины это минимальные структуры, имеющие свойства белка и по этой причине между ними ставится знак равенства.

Описание белков

Белок это важнейший компонент, очень нужный для человека. При его нехватке организм перестает работать в необходимом режиме, и начинают проявляться проблемы со здоровьем.

Спортсменам дефицит белкового питания очень вреден. Как правило, в период интенсивного занятия спортом происходит распад мышц, и они нуждаются в строительной материи. К ним относятся аминокислоты.

Организм самостоятельно производит аминокислоты и ему в помощь требуется азот, который обретается из питания.

Как известно всем, для занятий силовым спортом, спортсменам крайне необходим прием белков, т.к. при интенсивных нагрузках ткань мышц разрушается и для ее восстановления необходим прием белков, которые спортсмен получает из пищи. Если прием будет в недостаточном количестве, то спортивные занятия становятся бессмысленными и их качество приведет к нулю. Никакого увеличения выносливости не произойдет.

Из этого следует, что спортсмену необходимо употреблять достаточный объем белковой пищи, если имеется желание сохранить и улучшить свои спортивные достижения.

Рассматривая потребность организма спортсмена в необходимости белковой пищи, следует помнить, что на каждый кг. веса требуется 2 — 3 гр.

Белок – главные источники

Основными и легкоусвояемыми считаются продукты, в которых содержится наибольшее количество белков. К ним относятся мясо нежирное, птица (особенно курица, доступная и по цене и по тому, что приобрести ее можно в любой торговой точке), яйца, молоко, кисломолочные продукты, орехи.

Список продуктов, содержащих в своем составе белки (из расчета на 100 гр):

• Мясо – 20 р.
• Яйца – 11 гр.
• Рыба – 16 гр.
• Сыр – 30 гр.
• Соя – 34 гр.
• Фасоль – 20 гр.
• Горох – 20 гр.
• Хлеб – 5 – 10 гр.
• Молоко – 5 гр.

Протеин — описание

Это материл для строительства и без него не сможет прожить ни одна клеточка или орган в человеческом организме.

Больше всего содержится в следующих продуктах:

• Рыба и морепродукты.
• Молочные и кисломолочные.
• Творог и продукты из него.
• Яйца.

Необходимость протеина

В спорте он необходим для формирования, роста и увеличения мышц. Спортсмены, особенно культуристы, должны питаться полноценно и часто (6 раз в сутки – не меньше). У них всегда дефицит времени, то полноценно покушать зачастую не хватает времени. Кроме всего, и усвоение обычной пищи происходит не сразу, на это потребуется время. А после сна им просто необходим приток энергии для создания строительного материала, на это необходимо 10 – 15 минут. Специально для этих целей и были созданы протеиновые порошки.

Наиболее популярные и любимые среди них:

1. Сывороточный – расщепляются довольно быстро, так же стремительно оказываются в крови. Мгновенно обеспечивает мышцы нутриентами.
2. Казеиновый – усваивается очень долго (6 – 8 ч), обеспечивает равномерное попадание аминокислот в кровь. Применяется нечасто, т.к. лучшим вариантом будет употребить творог.
3. Соевый – добавка, усваивается достаточно легко. Такого эффекта, как казеин он не создает, но значительно понижает содержание холестерина, приносит помощь при остеопорозе.

Чем выше масса мышц, тем в большем объеме потребуется употребление протеина. Его недостаток ведет к тому, что возникают проблемы, связанные  с кожей и костями. Он спасает мышцы от усыхания. Особенно важно это тем, кто много времени проводит в спортзале.

Что общего между белками и протеинами

Общее у них практически все: оба содержат белок, такой необходимый для организма. При помощи их эффективно выстраивается организм, улучшается состояние ногтей, кожи, волос.

Самое главное, они очень необходимы спортсменам, особенно тем, кто поставил перед собой цель – нарастить и увеличить мышечную массу. Очень полезен прием белков и протеинов тем, кто старается похудеть: белки активно поглощают жировые клетки, превращая их в мышцы.

Различия между протеинами и белками

По мнению многих различий у них практически нет. Белок относится к органическим веществам, которые поэтапно связаны по цепочке аминокислотами. Применяется более 20 стандартных форм. Они часто попадают под различные изменения, возникают до того, когда белок начинает осуществлять свою непосредственную функцию, во время и после.

Протеин выступает в роли концентрированного белка высокого качества в порошковом виде. Употребляется спортсменами в период тренировок и после них, для того, чтобы восстановить потраченные силы. Без употребления протеина не сможет прожить не один человек, профессионально занимающийся спортом. Это не зависит от того, в каком виде он его принимает: порошковом или натуральном.

Протеиновая диета помогает избавиться от жировой прослойки и нарастить мышцы, не нанося вреда старым. Является основным материалом для белкового синтеза.

По мнению многих: протеин это тот же белок, но в сухом концентрированном виде, а белок содержится в натуральных продуктах: животных и растительных.

Ошибочное убеждение о том, что протеин только для набора мышечной массы

09 Авг 2021, 06:52

Протеин — это натуральный белок в чистом виде. В состав протеина входит большая доля белков, чем ее содержание в мясе, твороге и других продуктах.

Как правило данный продукт принимают спортсмены для того, чтобы быстрее набрать мышечную массу. В совокупности с активными тренировками, протеиновый белок и правда действует таким способом. Но существует и другое применение протеина — добавление его в пищу с целью похудения.

Для того, чтобы скинуть «лишние» килограммы, не обязательно заставлять свой организм голодать. Будет гораздо эффективнее перейти на систему питания с дефицитом калорий, уменьшив потребление жиров и углеводов, заменив их белками. 

Многие считают, что универсальное спортивное питание — это химия, но на самом деле протеин включает в свой состав только натуральные продукты животного и растительного происхождения. Яйца, молочные и мясные составляющие высушиваются и в дальнейшем измельчаются до состояния порошка. Так же продается и питание для веганов, без содержания мясных компонентов продукта.

Стоит отметить, что в некоторых магазинах и правда встречается протеин с добавлением различных добавок. Отличить такой товар не сложно — его стоимость будет в разы ниже стоимости натурального спортивного питания. Принятие протеина в данном случае станет незаменимым «помощником» для организма. Благодаря дополнительному спортивному питанию обеспечено бесстрессовое избавление от лишней жировой массы. 

Достаточное количество белка в организме человека снижает энергозатратность и повышает выносливость человека в целом. Поставив перед собой четкую задачу похудеть, не стоит сидеть сложа руки и ждать того самого момента. Принимая протеин не стоит пренебрегать физическими упражнениями,. без которых достичь желаемого результата не удастся.

Суточная норма протеина для похудения

Не стоит полагать, что чем больше организм получает белка, тем быстрее наступит результат и порадует «идеальной фигурой». Принимать спортивное питание нужно четко соблюдая определенную дозировку. Для получения максимального положителльного результата придерживайтесь информации, указанной на упаковке протеинового питания. С помощью таблицы легко расчитать суточную норму зная свой вес.

Превышение дозировки может навредить организму и нарушить работу желудочно-кишечного тракта!

Белки (протеины) | Кинезиолог

Здесь даны общие представления о белках. Подробнее о строении белков можно узнать на страничке Строение белков

Определение понятия

Белки (протеины, полипептиды) — это высокомолекулярные органические гетерополимеры (нерегулярные биополимеры), состоящие из цепочки остатков L-альфа-аминокислот, последовательно соединённых друг с другом пептидными связями.

Названию «белки», принятому в отечественной литературе, соответствует международный термин «протеины» (от греч. proteios — первый).

В живых организмах состав и последовательность аминокислотнах остатков в белках определяются генетическим кодом ДНК. При биосинтезе белков в большинстве случаев используется 20+1=21 стандартных аминокислот, которые называют «белковыми аминокислотами».

Оказывается, недостаточно просто синтезировать белок на рибосоме, его нужно ещё и дополнительно сформировать в определённую структуру и модифицировать, чтобы он начал эффективно выполнять свои функции. Самой распространенной посттрансляционной модификацией свежесозданного белка является гликозилирование — «украшение» белков сахарными (углеводными) полимерами. Эти полимерные углеводные ниточки, прицепившиеся к белковым молекулам, называются гликаны. Около 50% всех белков нашего организма, оказывается, гликозилированы. Получившиеся сложные молекулы называются протеогликаны, если гликаны составляют большую часть общей массы в модифицированном белке, или гликопротеиды, если их доля будет меньше, чем собственно белка. Вообще, ни один живой организм не обходится без структурных гликанов, связанных с белками. Даже условно живые вирусы обязательно гликозилированы, не говоря уже о бактериях.

Вообще-то известно уже примерно 250 способов модификации (видоизменения) белков помимо гликозилирования. Среди них, например, фосфорилирование, метилирование, сульфирование. Такие модифицированные белки могут сильно отличаться по своим свойствам от первоначального белка, синтезированного на рибосоме.

Классификация

Белки подразделяются на две группы:
1. Протеины (простые белки) — состоят только из аминокислот и при гидролизе практически не образуют других продуктов.
2. Протеиды (сложные белки) — состоят из собственно белковой части, построенной из α-аминокислот, и из соединенной с ней небелковой части, иначе называемой простетической группой. При гидролизе протеиды кроме α-аминокислот образуют и другие вещества, например, фосфорную кислоту, глюкозу, гетероциклические соединения и т. д.

1. Протеины
1) Альбумины. Растворимы в воде, при нагревании свертываются. Осаждаются насыщенными растворами солей (не осаждаются насыщенным раствором хлорида натрия NaCl, но могут быть осаждены при насыщении раствора сульфатом аммония). Имеют сравнительно небольшую молекулярную массу. При гидролизе дают мало гликоколя. Входят в состав белка яйца, сыворотки крови, молока, а также ферментов и семян растений.
2) Глобулины. Нерастворимы в воде. Растворяются в разбавленных растворах солей и осаждаются концентрированными растворами солей. Свертываются при нагревании. Имеют большую молекулярную массу, чем альбумины. Входят в состав мышечных волокон (миозин), яйца, молока, крови, растительных семян (конопля, горох).
3) Проламины. Нерастворимы в воде. Растворяются в 60—80%-ном спирте. Не свертываются при кипячении. Содержат много пролина. Входят в состав растительных белков (глиадин пшеницы, гордеин ячменя, зеин кукурузы).
4) Протамины. Сильные основания. Хорошо растворимы в воде, в разбавленных кислотах и щелочах. Не свёртываются при нагревании. Не содержат серы. Имеют простой аминокислотный состав (состоят преимущественно из диаминокислот) и низкую молекулярную массу. Входят в состав спермы и икры рыб, а также в состав сложных белков – нуклеопротеидов.
5) Гистоны. Менее сильные основания. Содержат значительное количество диаминокислот со свободными аминогруппами. Растворимы в воде и в разбавленных кислотах, но нерастворимы в разбавленных щелочах. Обычно образуют собственно белковые части сложных белков. В качестве примера можно назвать глобин – белок, входящий в состав сложного белка крови – гемоглобина. Гистоны являются белковой основой хромосом.
6) Склеропротеины. Прочные и стойкие. Нерастворимы в воде, растворах солей, кислот и щелочей (они растворяются лишь при длительной обработке концентрированными кислотами и щелочами, причем с расщеплением молекул). Устойчивы к гидролизу. Характерно высокое содержание серы. У животных выполняют опорные и покровные функции; в растениях не встречаются. Представители: коллаген – белковое вещество костей, кожи, хрящей, соединительных тканей; эластин – белок стенок кровеносных сосудов, сухожилий; кератин — белок шерсти, волос, рогового вещества, ногтей, эпидермиса кожи; фиброин – белок шелка.

2. Протеиды
1) Нуклеопротеиды. Гидролизуются на простой белок (чаще всего гистоны или протамины) и нуклеиновые кислоты. Последние в свою очередь гидролизуются с образованием углевода, фосфорной кислоты, гетероциклического азотистого основания. Растворимы в щелочах и нерастворимы в кислотах. Входят в состав протоплазмы, клеточных ядер, вирусов.
2) Фосфопротеиды. Гидролизуются на простой белок и фосфорную кислоту. Являются слабыми кислотами. Свертываются не при нагревании, а от действия кислот. К ним относятся казеин коровьего молока и вителлин – белок, входящий в состав яичного желтка.
3) Гликопротеиды. Гидролизуются на простой белок и углевод. Нерастворимы в воде. Растворяются в разбавленных щелочах. Нейтральны. Не свертываются при нагревании. Входят в состав слизей. Представитель: муцин, входящий в состав слюны.
4) Хромопротеиды. Распадаются при гидролизе на простой белок и красящее вещество. Пример: гемоглобин крови; при гидролизе он расщепляется, образуя белок глобин и красящее вещество гем красного цвета.
5) Липопротеиды. Это соединения белка с липидами. Содержатся в цитоплазме клеток, в сыворотке крови, в яичном желтке.

Белки классифицируются также по форме их молекул:
1) Фибриллярные (волокнистые) белки, молекулы которых имеют нитевидную форму; к ним относят фиброин шелка, кератин шерсти.
2) Глобулярные белки, молекулы которых имеют округлую форму; к ним относятся, например, альбумины, глобулины и ряд других, в том числе и сложные белки.

Видеоресурсы:

www.youtube.com/watch?v=gjW_XE0nPgI&feature=related Строение и структура белка, лекция.

Видео: О белках доступно

 

 

Внутриклеточная среда влияет на взаимодействия белок-белок

Значение

Взаимодействие белок-белок имеет важное значение для правильного функционирования клеток. Макромолекулярное скопление может влиять на эти взаимодействия посредством двух явлений: отталкивания жесткого ядра и мягкого (химического) взаимодействия. Простая теория предсказывает, что жесткое отталкивание стабилизируется, и стабилизация увеличивается с увеличением скученности, в то время как химические взаимодействия могут быть стабилизирующими или дестабилизирующими. Мы исследовали влияние клеточной среды на модельное белок-белковое взаимодействие в прокариотах ( Escherichia coli ) и эукариотах ( ооцитов Xenopus laevis ).Наблюдение за тем, что комплекс более стабилен в эукариотах, хотя он менее переполнен, подчеркивает ключевую роль, которую играют химические взаимодействия в физиологически значимых условиях.

Abstract

Белковые взаимодействия необходимы для жизни, но редко количественно измеряются термодинамически в живых клетках. Исследования in vitro показывают, что стабильность белковых комплексов модулируется высокими концентрациями соолутов, включая синтетические полимеры, белки и клеточные лизаты, посредством комбинации жесткого отталкивания и химических взаимодействий.Мы количественно оценили стабильность модельного белкового комплекса, гомодимера A34F GB1, в буфере, клеток Escherichia coli и ооцитов Xenopus laevis . Комплекс более стабилен в клетках, чем в буфере, и более стабилен в ооцитах, чем E. coli . Исследования нескольких вариантов показывают, что увеличение отрицательного заряда на поверхности гомодимера увеличивает стабильность клеток. Эти данные, вместе с тем фактом, что ооциты менее переполнены, чем клеток E. coli , приводят к выводу, что химические взаимодействия более важны, чем жесткое отталкивание в физиологических условиях, вывод, также сделанный из исследований стабильности белков в клетки.Наши исследования имеют значение для понимания того, как беспорядочные — и специфические — взаимодействия последовательно развиваются, чтобы белок мог правильно функционировать в переполненной клеточной среде.

Белки редко работают в одиночку. Сети белок-белковых взаимодействий превращают множество химических сигналов в физиологические реакции, которые поддерживают внутриклеточный гомеостаз (1). Поэтому неудивительно, что почти две трети миссенс-мутаций, вызывающих болезнь, связаны с белковыми комплексами (2). Однако почти все равновесные термодинамические и кинетические исследования белок-белковых взаимодействий проводились в разбавленном буфере.Получение количественных данных о равновесии белковых комплексов в клетках, несмотря на то, что живые существа не находятся в равновесии, важно по двум причинам. Во-первых, условие равновесия является отправной точкой для оценки движущей силы в неравновесных условиях (3). Во-вторых, недавние результаты по стабильности белка показывают, что выводы из экспериментов, проведенных в разбавленном растворе, не могут быть экстраполированы на переполненную и сложную внутриклеточную среду (4).

Внутри клетки содержатся различные белки, нуклеиновые кислоты и небольшие молекулы.У бактерии Escherichia coli концентрация макромолекул может превышать 300 г / л и занимать до 30% объема (5). Концентрация макромолекул в эукариотических клетках меньше (6), но все же в сотни раз больше, чем концентрации растворенных веществ, используемые в большинстве исследований in vitro. Кроме того, большинство белков в исследованных здесь клетках, E. coli и ооциты, являются чистыми полианионами со средними изоэлектрическими точками 6,6 и 6,7 соответственно (7). Понимание того, как внутриклеточная среда модулирует стабильность белков и белковых комплексов, важно, потому что совокупность слабых взаимодействий в клетках формирует так называемую пятикомпонентную структуру, которая организует переполненное внутреннее пространство клетки (8-10).Важно отметить, что эти взаимодействия нельзя измерить в разбавленных растворах.

Физические последствия макромолекулярного скопления возникают из двух компонентов: жесткого отталкивания и так называемых «мягких» химических взаимодействий (11). Отталкивание жесткого ядра — это стерический эффект, возникающий из-за непроницаемости атомов. Стерические отталкивания уменьшают объем, доступный для реагентов и продуктов. Простая теория предсказывает, что стерики предпочитают компактные состояния (12). Для небольших свернутых белков стабильность описывается равновесием двух состояний между биологически активным свернутым состоянием и неактивным, более высокоэнергетическим и менее компактным развернутым состоянием (13).Для образования белкового комплекса с участием свернутых белков, который обеспечивает равновесие между составляющими белками и комплексом, комплекс имеет меньшую поверхность, чем сумма двух мономеров (14). Таким образом, простая теория предсказывает стабилизацию белков и белковых комплексов, хотя более сложные теоретические усилия, сфокусированные на размере скученной молекулы, предсказывают стабилизацию или дестабилизацию (15, 16).

Мягкие взаимодействия включают водородные связи и взаимодействия заряд-заряд, вода-белок, растворенное вещество-белок и гидрофобные взаимодействия.Из них единственным сильным отталкивающим взаимодействием является взаимодействие одинаковых зарядов. Эти отталкивания усиливают эффект жесткого ядра и, следовательно, стабилизируют. Другие мягкие взаимодействия привлекательны и дестабилизируют, потому что они способствуют расширенным конформациям, которые позволяют получить доступ к привлекательным поверхностям.

До недавнего времени основное внимание уделялось жестким взаимодействиям и краудингу (17), поскольку исследования стабильности белка (определяемой как свободная энергия разворачивания, ΔGUo ‘) в незаряженных синтетических полимерах, как правило, демонстрировали только стабилизирующее влияние по сравнению с одним буфером ( 11).Однако недавние исследования стабильности в более физиологически значимых условиях скопления и в живых клетках показывают, в целом, снижение стабильности (4). Исследования межбелковых взаимодействий in vitro в физиологически значимых условиях скопления людей также показывают важность химических взаимодействий (18, 19).

Дрожжевые двугибридные методы, коиммунопреципитация и сплит-системы предоставляют простую информацию «да / нет» о взаимодействиях белков в клетках, однако эти методики также подвержены ложноположительным результатам.Интерфейс белок-белок также можно охарактеризовать с помощью внутриклеточного ЯМР. Однако количественная оценка равновесной термодинамики стабильности комплекса в клетках является сложной задачей. Немногочисленные отчеты, как правило, включают гетеродимеризацию (20), которую может быть сложно оценить, потому что необходимо контролировать концентрацию обоих реагентов, перенос флуоресценции-резонанса-энергии, потому что должны быть включены метки, добавляющие от сотен до тысяч дальтон, или потому что конкуренция с естественными необходимо учитывать немеченые белки в клетках (21–27).

Результаты

Мы используем самый простой тип комплекса и метку, которая добавляет только несколько Да. Гомодимер, образованный вариантом A34F 6,2 кДа домена белка G (GB1, рис. 1 A ), хорошо охарактеризован в буфере (28) и в условиях скопления (18, 29). И мономер, и димер свернуты, и димеризация не включает ни значительных конформационных изменений, ни большого уменьшения площади поверхности. Влияние поверхностного заряда также оценивалось in vitro (30).Важно отметить, что GB1 не обнаруживается в этих клетках, и его диффузия в клетках подобна другим мономерным белкам (31–34), это указывает на то, что случайные конкурирующие специфические взаимодействия с эндогенными белками маловероятны.

Рис. 1.

Комплексообразование в E. coli . ( A ) Диссоциация бок о бок гомодимера A34F GB1 (банк данных белка [PDB] ID код 2RMM), показывающая триптофан в позиции 43. ( B ) ^{19 Спектры ЯМР} F, полученные при 298 K 6 -фтортриптофан-меченый белок в разбавленном растворе 0.50 мМ GB1 в 20 мМ фосфатном буфере (pH 7,5) и E. coli с использованием концентраций индуктора 1,0 мМ (зеленый) и 0,24 мМ (фиолетовый) с цитозолем, забуференным при pH 7,6. ( C ) Константы диссоциации определяли количественно по изотермам связывания, полученным в клетках (зеленый) и в буфере (оранжевый). Планки погрешностей представляют собой стандартное отклонение среднего значения по результатам трехкратного анализа.

Чтобы получить широко применимую информацию, мы оценили стабильность комплекса в прокариотах ( E. coli ) и эукариотах ( ооцитов Xenopus laevis ).Для обнаружения димеризации мы использовали простые методы мечения фтором и ¹⁹ F ЯМР, что полезно для изучения чувствительных живых клеток, поскольку для получения спектров требуется всего несколько минут. Замена атома водорода боковой цепи на фтор добавляет только 18 Да и оказывает небольшое или незначительное влияние на структуру и стабильность. Кроме того, скорость обмена между мономером и димером GB1 намного меньше, чем разность частот между их резонансами, что означает, что концентрации мономера и димера прямо пропорциональны площади их резонансов (28).Для исследований на E. coli единственный триптофан GB1 был заменен 6-фтортриптофаном (35). Для исследований на ооцитах три его тирозина были заменены на 3-фтортирозин (31). Эти две стратегии маркировки использовались, потому что они обеспечивают данные высочайшего качества в двух разных типах клеток.

Для количественной оценки образования димера мы измерили долю димера GB1, полученную путем интегрирования резонансов ¹⁹ F, как функцию концентрации GB1. Эти изотермы связывания (рис.1 C и 2 C ) соответствовали уравнению. 1 (36), где Fd — доля димера, а Pt — общая концентрация GB1 в клетках или только в буфере, чтобы получить константу равновесной диссоциации, KD → M ( SI Приложение , рис. S1 и S2). Fd = 4Pt + KD → M − KD → M2 + 8PtKD → M4Pt. [1] Стабильность определяется как свободная энергия диссоциации гомодимера, ΔGD → Mo ‘= — RTln (KD → M), где R — газовая постоянная в ккал / (моль * К), Тл — абсолютная температура. Погрешности представлены как стандартное отклонение среднего значения трех измерений.Стабильность только в буфере определяли, как описано (29).

Рис. 2.

Комплексообразование в ооцитах X. laevis . ( A ) Диссоциация гомодимера A34F GB1 бок о бок (код PDB ID 2RMM), показывающая тирозины в положениях 3, 33 и 45. ( B ) ^{19 Спектры ЯМР} F, полученные при 288 K белок, меченный 3-фтортирозином, в 20 мМ фосфатном буфере (pH 7,4) и ооциты (черные, как получено; фиолетовый, деконволютированный димер; зеленый, деконволютированный мономер; и оранжевый, сумма деконволюций).( C ) Константы диссоциации определяли количественно по изотермам связывания, полученным в ооцитах (зеленый) и в буфере (оранжевый). Неопределенности, полученные при аппроксимации методом наименьших квадратов, меньше точек.

Для оценки димеризации в E. coli (рис. 1 A ) плазмиды, экспрессирующие GB1, трансформировали в штамм, содержащий мутацию Δ lacZY , чтобы обеспечить регулируемый контроль экспрессии белка GB1 (37), белка метили добавлением к среде 6-фториндола (18).Утечка проверялась (38) после каждого эксперимента. Никаких наблюдений не наблюдалось (37, 39) ( SI Приложение , рис. S3). Резонансы ¹⁹ F от мономера и димера (рис. 1 B ) шире в клетках, чем в буфере (рис. 1 B ) из-за привлекательных взаимодействий между GB1 и другими цитозольными белками и немного повышенной вязкости. в клетках (31⇓⇓ – 34), но нет перекрытия между мономером и димером в клетках ( SI Приложение , Рис. S4). Количественная оценка популяций требует полного восстановления продольной намагниченности, что было выполнено с задержкой 4 с между сборами.Резонансы мономеров и димеров были полностью разрешены, и только несколько Гц уширения линий применялось до преобразования Фурье. Концентрация GB1 варьировалась с использованием различных концентраций индуктора (37) ( SI Приложение , рис. S5). Для оценки Pt использовали масс-спектрометрию в сочетании с проточной цитометрией (39). Данные ЯМР и концентрации белка объединяли для построения изотерм связывания (фиг. 1 C ), которые использовали для определения ΔGD → Mo ‘методом наименьших квадратов.

Для X.laevis , мы микроинъектировали очищенные ¹⁵ N-обогащенные, 3FY-меченные белки A34F (рис. 2 A ) вместе со смесью ингибиторов протеиназ для предотвращения деградации и записали спектры ¹⁹ F (рис. 2 ). B ) и ¹⁵ N– ¹ H спектры гетероядерной однокантовой когерентности (HSQC) ( SI, приложение , рис. S6). Внутренний pH ооцитов — 7,4 (40). Сходство спектров, полученных в ооцитах, со спектрами, полученными только в буфере при том же pH ( SI Приложение , рис.S6) предполагает, что структуры не изменились. Как отмечено в исх. 32, резонансы в ооцитах шире, чем в буфере, но не такие широкие, как в E. coli . После каждого внутриклеточного ЯМР-эксперимента супернатант повторно исследовали с помощью ЯМР. Утечки не наблюдалось ( SI Приложение , рис. S7). Одномерный ¹⁵ N– ¹ H HSQC-спектры, полученные до и после регистрации, почти идентичны ( SI, приложение , рис. S7), что указывает на постоянство концентрации димера и мономера в ооцитах на протяжении всего эксперимента.Мы использовали комбинацию ЯМР и микроскопии для определения Pt ( SI, приложение , рис. S8). Концентрация GB1 в пробирке для ЯМР была получена путем сравнения с образцом известной концентрации только в буфере (6). Мы использовали микроскоп для измерения среднего объема ооцитов 1,0 ± 0,2 мкл ( SI Приложение , рис. S8), что согласуется с другим отчетом (41). Pt представляет собой произведение среднего объема и количества ооцитов, использованных в эксперименте ЯМР. Для облегчения интегрирования спектры ¹⁹ F были подогнаны к форме линий Лоренца после преобразования Фурье (рис.2 В ). Объединенные результаты, использованные для построения изотерм связывания (фиг. 2 C ), использовали для определения ΔGD → Mo ‘методом наименьших квадратов. Полный список значений KD → M и ΔGD → Mo ‘, полученных в E. coli , ооцитах и ​​буфере, приведен в приложении SI, таблица S1.

Внутренняя часть как клеток E. coli , так и ооцитов стабилизирует димер A34F относительно буфера (фиг. 1 C и 2 C ). Такая стабилизация изначально была неожиданной, поскольку цитоплазма как прокариотических, так и эукариотических клеток обычно дестабилизирует глобулярные белки (4).Любые небольшие различия между внутриклеточным pH и разбавленными буферными растворами не могут объяснить разницу в стабильности, потому что стабильность димера изменяется только на ~ 0,1 ккал / моль между pH 6,2 и 7,5 (30), а стабильность GB1 нечувствительна к физиологически значимой ионной силе (42 ). Мы предполагаем, что стабилизация в клетках происходит главным образом из-за отталкивающих химических взаимодействий между клиентским белком и клеточной средой.

Идея, что повышенная стабильность димера в клетках возникает из-за отталкивания жесткого ядра, кажется маловероятной по двум причинам.Во-первых, мы знаем из исследований скопления in vitro, что вариант A34F практически нечувствителен к сильным отталкивающим эффектам (18). Во-вторых, если мы интерпретируем результаты, используя простые традиционные теории и имея в виду, что клеток E. coli более переполнены, чем ооциты (6), ожидается, что димер будет более стабильным в E. coli , но верно обратное. Этот анализ предполагает, что химические взаимодействия играют ключевую роль в стабильности белковых комплексов в клетках, и, в частности, стабилизирующий эффект в обоих типах клеток возникает из-за отталкивания между белком A34F, который имеет формальный заряд -4 в клетках, и общей сетью отрицательный формальный заряд на внутриклеточных белках (7, 43).

Чтобы проверить роль электростатических взаимодействий между GB1 и клеточной средой, мы изучили варианты, которые изменяют поверхностный заряд, сравнивая их стабильность со стабильностью белка A34F в буфере (т.е. ΔΔGD → Mo ‘= ΔGD → M, вариант, буфер / ячейка SO’-ΔGD → M, A34F, buffero ‘, рис. 3). Вариант A34F; D40N менее анионный (-3 формальный заряд), чем A34F дикого типа. Два варианта A34F; K10N и A34F; N37D являются более анионными (формальный заряд −5), чем A34F GB1 дикого типа. Расчетный чистый формальный заряд каждого белка при физиологически значимых значениях pH показан в верхней части рис.3. Все изменения происходят в циклах (28) и, как ожидается, окажут небольшое влияние на структуру. Проверка ¹⁵ N– ¹ H HSQC, полученная в буфере ( SI, приложение , рис. S9 и S10), подтверждает это ожидание. Для некоторых вариантов в клетках наблюдается только мономер или димер ( SI Приложение , рис. S11 и S12). Для этих белков мы использовали минимальную или максимальную обнаруживаемую стабильность ( SI, приложение , таблица S1), чтобы оценить минимальную величину ΔΔGD → Mo’in Рис.3. Следовательно, действительные положительные и отрицательные значения ΔΔGD → Mo’ больше и меньше расчетных значений соответственно.

Рис. 3.

Заряд и стабильность димера (ΔΔGD → Mo ‘= ΔGD → M, вариант, буфер / ячейка SO’-ΔGD → M, A34F, буфер’). Положительные значения указывают на повышенную стабильность и наоборот. Неопределенности распространяются из неопределенностей в ΔGD → Mo ‘. Отсутствие полос погрешностей указывает на минимальную величину ΔΔGD → Mo’ для вариантов, проявляющих только димер или мономер в клетках.

Сначала рассмотрим ΔΔGD → Mo ‘в буфере.Белки, меченные 6FW и 3FY (оранжевые и серые полосы соответственно), демонстрируют одинаковые тенденции, что указывает на целесообразность сравнения белков с разными метками. В зависимости от заряда два из трех вариантов ведут себя так, как ожидалось. Для A34F; D40N уменьшение заряд-зарядового отталкивания между мономерами по сравнению с A34F (от -4 до -3) увеличивает стабильность димера. Для A34F; K10N увеличение отталкивания между мономерами (от -4 до -5) снижает стабильность. Вопреки этой простой идее, A34F; N37D (также от -4 до -5) более стабилен, чем A34F, но боковая цепь остатка 37 находится рядом с границей раздела димера (28), поэтому могут быть небольшие нарушения структуры.

Обсуждение

Поведение вариантов изменения заряда как в клетках E. coli , так и в ооцитах согласуется с тем фактом, что большинство клеточных белков обладают чистым отрицательным зарядом (7, 43). В частности, если важны заряд-зарядовые взаимодействия, мы ожидаем, что чем более отрицательный заряд гомодимера, тем сильнее межмолекулярное отталкивание в клетках и более стабильный комплекс. Этот прогноз подтверждается данными для обоих типов клеток, даже несмотря на то, что некоторые из стабильности не могут быть определены количественно, потому что наблюдается только димер или мономер.Кроме того, повышенная стабильность в ооцитах происходит, несмотря на то, что концентрация белка в г / л в ооцитах составляет лишь половину от концентрации E. coli (6). Эти наблюдения показывают, что химические взаимодействия являются ключевым фактором, определяющим поведение белков в клетках.

Мы также можем интегрировать наши знания о стабильности белков и белковых комплексов в клетках, рассматривая формы продуктов и реагентов. Ранние ожидания стабильности белков были основаны на идеях о том, что глобулярные белки должны быть стабилизированы в условиях скопления, потому что нативное состояние занимает меньше места, чем развернутое состояние.Однако обоснованность этих идей в некотором смысле зависит от отношения к обоим состояниям как к твердым сферическим объектам, что, конечно, не относится к развернутому состоянию. Разворачивающиеся белки также открывают сайты для привлекательных взаимодействий, таких как водородные связи и гидрофобные контакты, которые приводят к дестабилизации. Для белок-белковых взаимодействий, подобных тому, которое изучается здесь, и реагенты, и продукты могут рассматриваться скорее как твердые объекты, так что взаимодействия притяжения и отталкивания можно более просто рационализировать.Это дополнительно подтверждается недавним исследованием, показывающим, что на вариант A34F практически не влияет отталкивание жесткого ядра в разбавленном буфере (18). Возможно, самым убедительным доказательством важности заряд-зарядовых взаимодействий в ячейках является то, что все варианты изменения заряда имеют по существу один и тот же исключенный объем, но демонстрируют разное поведение в ячейках, и тот факт, что простые аргументы исключенного объема только предсказывают повышение стабильности. в условиях скопления, однако вариант A34F; D40N менее стабилен в клетках, чем в буфере.A34F; D40N может быть менее стабильным в клетках E. coli , потому что он менее анионный и, следовательно, может испытывать более привлекательные химические взаимодействия.

Белковые взаимодействия позволяют клеткам реагировать на химические и физические стимулы, но неспецифические взаимодействия в переполненном внутреннем пространстве клетки неизбежно конкурируют со специфическими взаимодействиями и препятствуют передаче сигнала. Поверхностный заряд белка играет определяющую роль в диффузии белка в клетках из-за неспецифических взаимодействий внутри цитоплазмы (33, 34, 44, 45).Наше исследование показывает, что увеличение отрицательного заряда белкового комплекса может усилить специфическое межбелковое взаимодействие. Эти данные также указывают на причину, по которой посттрансляционные модификации, такие как метилирование, ацетилирование и фосфорилирование белков, которые смягчают положительный заряд или добавляют отрицательный заряд, используются для контроля передачи сигналов. Заряд-зарядовые взаимодействия также важны для правильного функционирования белка. Например, одно изменение поверхностного заряда вызывает серповидно-клеточную анемию (46), а поверхностный заряд миоглобина коррелирует со способностью нырять у млекопитающих (47), а заряд на участках петель в кристаллине является ключом к формированию хрусталика глаза (48).Следовательно, изучение того, как клеточная среда настраивает определенные белок-белковые взаимодействия, имеет решающее значение для улучшения нашего физического понимания биологии и здоровья человека.

Материалы и методы

Плазмиды.

pET-11a, несущая ген T2Q; A34F мутант GB1 был использован в качестве основы проекта. Изменение T2Q предотвращает деградацию N-конца (49), а изменение A34F вызывает образование димера (28). Обсуждаемые здесь белки несут оба изменения. Наборы Agilent Quick-Change или генный синтез (Gene Universal) использовали для создания других мутантов.

Белок, меченный 6FW.

Белок экспрессировали и очищали, как описано (29). Вкратце, 1-литровая культура E. coli штамма BL21 (DE3), несущая конструкцию GB1, была выращена в содержащей ампициллин (конечная концентрация 100 мкг / л) ¹⁵ N-обогащенной среды M9 (6,78 г / л Na _{). 2} HPO ₄ , 3 г / л KH ₂ PO ₄ , 0,5 г / л NaCl, 1 г / л ¹⁵ NH ₄ Cl, 4 г / л d-глюкоза, 2 мМ MgSO ₄ , 1 мМ CaCl ₂ и 1 мМ ампициллин) со встряхиванием при 37 ° C и 225 об / мин (New Brunswick Scientific, Innova I26).Когда клетки достигли оптической плотности при 600 нм (OD ₆₀₀ ) от 0,6 до 0,8, добавляли 1 г N — (фосфонометил) глицина, 60 мг фенилаланина и 80 мг тирозина. Затем 60 мг 6-фториндола (6-FI; Sigma-Aldrich) растворяли в 250 мкл диметилсульфоксида (ДМСО) и добавляли. После встряхивания в течение дополнительных 45 минут экспрессию белка индуцировали изопропил-β—1-тиогалактопиранозидом (IPTG) в конечной концентрации 1 мМ.

Через 2 часа клетки осаждали при 4000 × г в течение 30 минут.Супернатант отбрасывали, и клетки лизировали ультразвуком (Fisher Scientific Sonic Dismembrator, модель 500, амплитуда 15%, 10 мин, 0,50 с и выключение) в 30 мл 20 мМ Трис (pH 7,5), содержащего ингибитор протеазы. (Roche, cOmplete, смесь ингибиторов без ЭДТА). Лизат центрифугировали при 15000 × g в течение 45 минут для удаления клеточного дебриса. Супернатант фильтровали (0,45 мкм) и наносили на колонку с анионообменной Q-сефарозой 16 мм × 25 мм, присоединенную к GE ÄKTA FPLC. Белок элюировали с помощью линейного градиента от 0 до 50% 20 мМ Трис (pH 7.5) до 20 мМ Трис, 2 М NaCl (pH 7,5) при 277 К. Фракции оценивали с помощью электрофореза в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия (SDS-PAGE) с окрашиванием кумасси синим. Фракции, содержащие GB1, концентрировали с использованием центробежного концентратора Amicon 3000 Да. Концентрированный образец загружали на эксклюзионную колонку GE Superdex-75 размером 16 мм × 600 мм и элюировали солями M9 (3 мМ Na ₂ HPO ₄ , 2 мМ KH ₂ PO ₄ , 9 мМ NaCl и pH 7,5 при 277 K).

Очищенные фракции, содержащие GB1, концентрировали с использованием центробежного концентратора Amicon с отсечкой 3000 Да и заменяли буфер на стерилизованный деионизированный H ₂ O (18 МОм). Концентрацию белка определяли количественно с использованием спектрофотометра NanoDrop One (Thermo Fisher) и коэффициента экстинкции 9 970 л М ^-1 см ^-1 (50). Очищенный белок разделяли на аликвоты по 500 мкМ, лиофилизировали от 12 до 16 ч и хранили при -20 ° C. Белок ресуспендировали в 20 мМ натрий-фосфатном буфере (pH 7.5) содержащий 10% D ₂ O для экспериментов ЯМР.

3FY-меченный белок.

¹⁵ N-обогащенный 3FY-меченный белок получали, как описано (32, 51). Вкратце, единственная колония штамма BL21 (DE3) E. coli , содержащая соответствующую плазмиду, несущую GB1, была инокулирована в 10 мл среды бульона Лурия (LB) (10 г / л триптона, 5 г / л дрожжевого экстракта, 10 г / Л NaCl и 1 мМ ампициллин). Культуру встряхивали в течение ночи при 37 ° C и переносили в 100 мл триптонно-дрожжевой среды (16 г / л триптона, 10 г / л дрожжевого экстракта, 5 г / л NaCl, 1 мМ NaOH и 1 мМ ампициллин).После 2 часов встряхивания при 37 ° C клетки центрифугировали, осадок ресуспендировали в 1 л среды M9, обогащенной N ¹⁵ , и встряхивали при 37 ° C. Когда ОП ₆₀₀ клеток достигла 0,4, добавляли 0,5 г глифосата, 70 мг 3-фтортирозина, 60 мг триптофана и 60 мг фенилаланина. Затем культуру выращивали до OD ₆₀₀ , равного 0,6, и экспрессию белка индуцировали с помощью IPTG в конечной концентрации 1 мМ. Через 2 часа осадок собирали центрифугированием при 6000 об / мин (ротор JA-10, сошник Beckman) в течение 10 минут и хранили при -20 ° C.

Осадок ресуспендировали в 20 мМ Трис, pH 7,5, обрабатывали ультразвуком (Scientz-IID JY92-IIN, амплитуда 40%, 30 мин, 3 с и 6 с выключено), а затем центрифугировали в течение 30 минут при 20000 об / мин ( Ротор JA-25.5, сошник Бекмана). Супернатант загружали на анионообменную колонку 16 мм × 100 мм (GE HiPrep DEAE FF 16/10), присоединенную к GE ÄKTA FPLC. Белок элюировали градиентом от 0 до 1 М NaCl. Фракции оценивали с помощью SDS-PAGE с окрашиванием Кумасси. GB1-содержащие фракции концентрировали с использованием центрифужного фильтра Amicon с отсечкой по молекулярной массе 3000 и загружали на эксклюзионную колонку размером 26 мм × 600 мм GE Superdex-100, уравновешенную 20 мМ Трис, 250 мМ NaCl и pH 7.5 при 277 К. Фракции, содержащие GB1, заменяли на трижды дистиллированную H ₂ O (1,5 МОм см) с использованием обессоливающей колонки (GE HiPrep 26/10, Sephadex G-25F). Чистоту оценивали с помощью SDS-PAGE с окрашиванием Кумасси. Чистые фракции, содержащие GB1, концентрировали и буфер заменяли на стерилизованный деионизированный H ₂ О. Концентрацию белка определяли количественно при 280 нм, как описано выше. Очищенный белок лиофилизировали (Alpha 1–4 LD plus, Martin Christ) и хранили при -20 ° C. Стабильность димера в буфере оценивали, как описано (29).

E. coli Внутриклеточные спектры.

Образцы готовили, как описано (37). Вкратце, плазмиду, содержащую ген варианта GB1, трансформировали в клетки Tuner (DE3) (Novagen) с помощью теплового шока. Одну колонию использовали для инокуляции 5 мл среды LB с добавлением 100 мкг / л ампициллина. После встряхивания культуры при 37 ° C и 225 об / мин в течение 6-8 часов 500 мкл использовали для инокуляции 100 мл среды M9. 100 мл культуры инкубировали при встряхивании при 37 ° C в течение ночи и добавляли к 100 мл свежей среды M9.Культуру инкубировали при 37 ° C. Когда OD ₆₀₀ достигло значения от 0,6 до 0,8, добавляли 12 мг 6-FI, растворенного в 250 мкл ДМСО. После встряхивания в течение дополнительных 45 минут добавляли IPTG для индукции экспрессии белка. Через 45 минут добавляли 50 мкг / л хлорамфеникола, чтобы остановить экспрессию белка.

Три аликвоты по 1 мл были взяты из внутриклеточной культуры для жидкостной хроматографии и масс-спектрометрии для определения концентрации белка (39). Клетки осаждали при 2000 × г в течение 20 мин и трижды промывали внутриклеточным буфером ЯМР (200 мМ Hepes и 100 мМ бис-трис-пропан, растворенные в 10% D ₂ O, pH 7.6). Осадок ресуспендировали в 250 мкл внутриклеточного буфера для ЯМР. Для проверки утечки после каждого анализа в ячейке образец осторожно осаждали и получали спектр надосадочной жидкости, разбавленной в два раза. Утечки не наблюдалось. Примеры образцов супернатанта были аналогичны тем, которые описаны Chu et al. (37).

E. coli Спектры HSQC в клетках.

Образцы готовили, как описано выше (37). Одну колонию из трансформированных в Tuner (DE3) клеток использовали для инокуляции 50 мл среды LB с добавлением 100 мкг / л ампициллина.После встряхивания при 37 ° C и 225 об / мин в течение 6-8 часов клетки осаждали при 2000 × g (центрифуга Sorvall ST 16) в течение 10 минут. Затем осадок ресуспендировали в 200 мл среды M9, содержащей 1 г / л ¹⁵ NH ₄ Cl в качестве единственного источника азота. Культуру инкубировали при 37 ° C. Когда OD ₆₀₀ достигла 0,8, добавляли 12 мг 6-FI, растворенного в 250 мкл ДМСО. Культуру встряхивали до достижения OD ₆₀₀ 1,2, после чего добавляли 1 мМ IPTG (конечная концентрация) для индукции экспрессии белка.Через 3 часа добавляли 50 мкг / л хлорамфеникола, чтобы остановить экспрессию белка. Клетки осаждали при 2000 × г в течение 10 мин. Осадок ресуспендировали в 250 мкл M9 с 10% D ₂ O (pH 7,5). Утечка оценивалась, как описано выше. Утечки не наблюдалось.

Подготовка

X. laevis Ооцитов.

Ооциты получали, как описано (52). Вкратце, доли яичников хирургическим путем удаляли в буфер ND96-Ca ²⁺ (96 мМ NaCl, 2 мМ KCl, 1 мМ MgCl ₂ , 5 мМ Hepes и pH 7.4). После промывания яичники обрабатывали коллагеназой (конечная концентрация 2 мг / мл). Затем ооциты промывали ND96 (96 мМ NaCl, 2 мМ KCl, 1 мМ MgCl ₂ , 5 мМ Hepes и pH 7,4), а затем ND96, содержащим 1,8 мМ CaCl ₂ . Для микроинъекции отбирали ооциты VI стадии. Раствор белка, приблизительно 40 нл, содержащий 30% об. / Об. Смесь ингибитора P1860-протеазы (Sigma-Aldrich), вводили в каждый ооцит через микроинъектор IM-300 (Narishige Co. Ltd.). Около 100 ооцитов в буфере ND96, содержащем 10% D ₂ O, переносили в пробирку для микро-ЯМР Shigemi.

Спектры белков, меченных 6FW, in vitro.

¹⁹ F-спектры были получены при 298 К на спектрометре Bruker Avance III HD 500 МГц, оборудованном криогенным зондом QCI. Данные были проанализированы с помощью TopSpin 3.6.1. Спектры включали 32 768 точек, 512 сканирований, время сбора данных 0,9 с и ширину развертки 20 ppm. Спектры ¹⁵ N– ¹ H HSQC состоят из 2048 точек ¹⁵ N и 128 точек ¹ H, 64 сканирования, время сбора данных 0.12 с для ¹⁵ Н и 0,02 с для ¹ H, а также ширина развертки 44 ppm для ¹⁵ N и 13 ppm для ¹ H. Данные обрабатывались с помощью nmrPipe и NMRViewJ. Спектры снимали в 200 мМ Hepes, 100 мМ бис-трис-пропане, 150 мкг / мл ампициллина и 50 мкг / мл хлорамфеникола в 10% D ₂ O (pH 7,6). Концентрация GB1 варьировалась от 20 мкМ до 2 мМ.

Внутриклеточные HSQC-спектры белков, меченных 6FW.

¹⁵ N– ¹ H HSQC-спектры были получены при 298 K на спектрометре Bruker Avance III HD с частотой 600 МГц.Данные были проанализированы с помощью TopSpin 3.6.2. Спектр состоит из 2048 точек ¹⁵ N и 128 точек ¹ H, 32 сканирования, время сбора данных 0,12 с для ¹⁵ N и 0,02 с для ¹ H, а также ширина развертки 44 ppm для ¹⁵ N и 13 ppm для ¹ H. Данные обрабатывали с помощью nmrPipe и NMRViewJ. Спектры снимали в среде M9, содержащей 50 мкг / мл хлорамфеникола и 10% D ₂ O (pH 7,5). Концентрация GB1 составляла 2 мМ.

ЯМР белков, меченных 3FY.

Эксперименты проводились при 288 К на спектрометре 600 МГц (Bruker), оборудованном криогенным зондом тройного резонанса H / F / (C, N). Спектры ¹⁹ F были получены с шириной развертки 11,31 кГц, задержкой релаксации 2,5 с и временем сбора данных 1,45 с. Количество импульсов 1024. Спектральная ширина 1D ¹⁵ N– ¹ H HSQC-спектры составляли 16 ppm для ¹ H. Задержка релаксации составляла 1,5 с, время сбора данных — 0,11 с, количество импульсов — 512.Для ¹⁵ N– ¹ H HSQC ширина спектра составляла 16 ppm для ¹ H и 40 ppm для ¹⁵ N. Задержка релаксации составляла 1,5, время сбора данных составляло 0,11 с, а количество импульсов на приращение составляло 16. Спектры снимали в 20 мМ фосфате натрия в 10% D ₂ O при pH 7,4. Концентрация GB1 варьировала от 50 мкМ до 1,5 мМ.

Анализ данных в ооцитах.

Данные были проанализированы с помощью TopSpin 3.6.1 или 3.2 с уширением линий ¹⁹ F и одномерными спектрами ¹⁵ N– ¹ H HSQC, равными 4.0 Гц и 0,3 Гц соответственно. Подгонка пика спектра ¹⁹ F и площади пика димера и мономера была выполнена с помощью Topspin или OriginPro 8.5.1. Относительные популяции димера и мономера получали путем интеграции. Долю димера ( F _d ) рассчитывали путем деления интеграла пика димера на сумму интегралов пиков мономера и димера. Данные соответствовали уравнению. 1 с использованием MATLAB (R2020A) или Origin.

Доступность данных

Все данные исследования включены в статью и / или SI Приложение .

Благодарности

Мы благодарим Грегори Янга и Стю Парнхема за обслуживание спектрометра, Брэнди Эрманн за помощь с масс-спектрометрией, Джеффри Бонина за помощь в обработке данных ЯМР и Элизабет Пилак за комментарии к рукописи. Эта работа была поддержана NSF (MCB-1410854 — GJP), NIH (R01GM127291 — GJP), Министерством науки и технологий Китая (2017YFA0505400 — CL и 2018YFE0202300 — ML), Национальным фондом естественных наук Китая (21925406 , 21921004 к С.L. и 21991080 к M.L.), а некоторые данные были получены на объектах Университета Северной Каролины при поддержке Национального института рака (P30 CA016086) и NSF (CHE-1726291). S.L.S., I.-T.C. и A.J.G. также были поддержаны NIH (T32 GM008570) и A.J.G. также получил поддержку от NIH (F31 GM126763).

Сноски

• Вклад авторов: S.L.S., W.Z., X.J., I.-T.C., A.J.G., M.L., G.J.P. и C.L. спланированное исследование; S.L.S., W.Z., X.J. и I.-T.C. проведенное исследование; S.L.S., W.Z., X.J., I.-T.C., A.J.G., G.J.P. и C.L. проанализированные данные; S.L.S., W.Z., X.J., I.-T.C., A.J.G., M.L., G.J.P. и C.L. написал статью; и G.J.P. руководил группой.

• Авторы заявляют об отсутствии конкурирующей заинтересованности.

• Эта статья представляет собой прямое представление PNAS.

• Эта статья содержит вспомогательную информацию в Интернете по адресу https://www.pnas.org/lookup/suppl/doi:10.1073/pnas.2019918118/-/DCSupplemental.

Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.

---

Настройка вашего браузера для приема файлов cookie

Существует множество причин, по которым cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее частые причины:

• В вашем браузере отключены файлы cookie. Вам необходимо сбросить настройки вашего браузера, чтобы он принимал файлы cookie, или чтобы спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
• Ваш браузер спрашивает вас, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, используйте кнопку «Назад» и примите файлы cookie.
• Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Если вы подозреваете это, попробуйте другой браузер.
• Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie. Чтобы исправить это, установите правильное время и дату на своем компьютере.
• Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

---

Почему этому сайту требуются файлы cookie?

Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Чтобы предоставить доступ без файлов cookie потребует, чтобы сайт создавал новый сеанс для каждой посещаемой страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.

---

Что сохраняется в файле cookie?

Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в cookie; никакая другая информация не фиксируется.

Как правило, в файлах cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, пока вы не введете его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступа к остальной части вашего компьютера, и только сайт, который создал файл cookie, может его прочитать.

Растительный белок, животный белок и качество белка

• Содержание главы
• Содержание книги
https://doi.org/10.1016/B978-0-12-803968-7.00035-6Получить права и содержание

Аннотация

Неопределенности настаивают на том, как метаболизм человека может адаптироваться или приспособиться к более низкому потреблению некоторых отдельных аминокислот по сравнению с набором потребностей в аминокислотах и ​​белках, даже с учетом теоретически простых критериев, связанных с гомеостазом белка.Метаболизм аминокислот — гораздо более динамичный и сложный процесс, который до сих пор оценивается только на основе фрагментированной информации. Тем не менее, исходя из наших текущих знаний, белки из растительных источников полностью соответствуют питательным веществам у здоровых взрослых людей, даже если исключены животные белки, при условии, что они смешаны и являются частью разнообразной диеты хорошего качества. Возможно, это не относится к некоторым пожилым людям, но это остается исследовательским вопросом, требующим исследований для оценки окончательного функционального воздействия.Когда источники растительного белка не смешиваются и в основном состоят из злаков, в диете, связанной с низким потреблением белка и калорий, как в некоторых развивающихся странах, низкое потребление лизина остается проблемой, влияние которой необходимо дополнительно охарактеризовать. В более общем плане влияние потребления растительного / животного белка на фоновый метаболизм аминокислот остается в значительной степени неизученным, хотя ожидается, что это будет логическим обоснованием влияния источников белка с пищей на многочисленные функции и результаты для здоровья.В западных странах устарели стандартные взгляды и классические концепции, лежащие в основе «качества белка». Нам необходимо более непосредственное изучение влияния источников растительного и животного белка на метаболические пути и конечные физиологические конечные точки.

Ключевые слова

Аминокислоты

Злаки

Бобовые

Лизин

Метаболизм

Растительный белок

Аминокислоты серы

Рекомендуемые статьи Цитирующие статьи (0) Inc.

9000v4 Copyright © 2017Все права защищены.

Рекомендуемые статьи

Ссылки на статьи

Обзор анализа белкового взаимодействия | Thermo Fisher Scientific

Белки контролируют все биологические системы в клетке, и хотя многие белки выполняют свои функции независимо, подавляющее большинство белков взаимодействуют с другими для обеспечения надлежащей биологической активности. Характеристика белок-белковых взаимодействий с помощью таких методов, как коиммунопреципитация (ко-IP), анализ методом «pull-down», перекрестное связывание, перенос метки и дальневестерн-блот-анализ имеет решающее значение для понимания функции белка и биологии клетки.

Посмотреть все продукты для анализа взаимодействия белков

---

Введение в белок-белковые взаимодействия

Белки — это рабочие лошадки, которые способствуют большинству биологических процессов в клетке, включая экспрессию генов, рост клеток, пролиферацию, поглощение питательных веществ, морфологию, подвижность, межклеточную коммуникацию и апоптоз. Но клетки реагируют на множество стимулов, и поэтому экспрессия белка — это динамический процесс; белки, которые используются для выполнения определенных задач, не всегда могут быть экспрессированы или активированы.Кроме того, не все клетки равны, и многие белки экспрессируются в зависимости от типа клетки. Эти основные характеристики белков предполагают сложность, которую может быть трудно исследовать, особенно при попытке понять функцию белка в надлежащем биологическом контексте.

Критические аспекты, необходимые для понимания функции белка, включают:

• Последовательность и структура белка — используется для обнаружения мотивов, предсказывающих функцию белка
• История эволюции и консервативные последовательности — определяет ключевые регуляторные остатки
• Экспрессия профиль — выявляет специфичность клеточного типа и то, как регулируется экспрессия
• Посттрансляционные модификации — фосфорилирование, ацилирование, гликозилирование и убиквитинирование предполагают локализацию, активацию и / или функцию
• Взаимодействия с другими белками — функция может быть экстраполирована зная функцию партнеров по связыванию
• Внутриклеточная локализация — может указывать на функцию белка

До конца 1990-х годов анализ функции белков в основном фокусировался на отдельных белках.Однако, поскольку большинство белков взаимодействуют с другими белками для правильного функционирования, их следует изучать в контексте их взаимодействующих партнеров, чтобы полностью понять их функцию. С публикацией генома человека и развитием области протеомики понимание того, как белки взаимодействуют друг с другом и идентификация биологических сетей, стало жизненно важным для понимания того, как белки функционируют в клетке.

Справочник по приготовлению белков

Узнайте больше о том, как обессоливать, заменять буфер, концентрировать и / или удалять загрязняющие вещества из образцов белка, иммунопреципитации и других методах очистки и очистки белков с помощью различных инструментов биологии белка Thermo Scientific в этом 32-страничном справочнике.

• Иммунопреципитация (IP), co-IP и хроматин-IP
• Теги очистки рекомбинантного белка
• Безопасный диализ образцов белка с использованием диализных кассет и устройств Slide-A-Lyzer
• Быстрое обессоливание образцов с высоким извлечением белка с помощью вращения Zeba колонки и планшеты для обессоливания
• Эффективное извлечение определенных загрязняющих веществ с использованием смол, оптимизированных для удаления детергентов или эндотоксинов
• Быстрое концентрирование разбавленных образцов белка с помощью концентраторов белка Pierce

---

Типы белок-белковых взаимодействий

Белковые взаимодействия в основном характеризуются как стабильные или временные, и оба типа взаимодействий могут быть как сильными, так и слабыми.Стабильные взаимодействия связаны с белками, очищенными как мульти-субъединичные комплексы, и субъединицы этих комплексов могут быть идентичными или разными. Гемоглобин и ядерная РНК-полимераза являются примерами мульти-субъединичных взаимодействий, которые образуют стабильные комплексы.

Ожидается, что временные взаимодействия будут контролировать большинство клеточных процессов. Как следует из названия, временные взаимодействия носят временный характер и обычно требуют набора условий, способствующих взаимодействию, таких как фосфорилирование, конформационные изменения или локализация в отдельных областях клетки.Временные взаимодействия могут быть сильными или слабыми, быстрыми или медленными. Находясь в контакте со своими партнерами по связыванию, временно взаимодействующие белки участвуют в широком спектре клеточных процессов, включая модификацию белков, транспорт, фолдинг, передачу сигналов, апоптоз и клеточный цикл. Следующий пример представляет собой иллюстрацию белковых взаимодействий, которые регулируют апоптотические и антиапоптотические процессы.


Тяжелое белок-белковое взаимодействие BAD. Панель A: окрашенный кумасси гель SDS-PAGE рекомбинантного легкого и тяжелого BAD-GST-HA-6xHIS, очищенный из лизатов HeLa IVT (L) с использованием тандемного сродства глутатионовой смолы (E1) и кобальтовой смолы (E2).Указан расход (FT) из каждого столбца. Панель B: Схема фосфорилирования BAD и белковых взаимодействий во время выживания и гибели клеток (т.е. апоптоза). Панель C: покрытие последовательности белка BAD, показывающее идентифицированные сайты консенсусного фосфорилирования Akt (красный прямоугольник). Панель D: МС-спектры меченного стабильным изотопом BAD пептида HSSYPAGTEDDEGmGEEPSPFr.

---

Белки связываются друг с другом посредством комбинации гидрофобных связей, сил Ван-дер-Ваальса и солевых мостиков в специфических доменах связывания каждого белка.Эти домены могут быть небольшими связывающими щелями или большими поверхностями и могут состоять всего из нескольких пептидов или состоять из сотен аминокислот. На силу связывания влияет размер связывающего домена. Одним из примеров общего поверхностного домена, который способствует стабильным межбелковым взаимодействиям, является лейциновая молния, которая состоит из α-спиралей на каждом белке, которые связываются друг с другом параллельным образом посредством гидрофобного связывания регулярно расположенных остатков лейцина на каждом α -спираль, которая выступает между соседними спиральными пептидными цепями.Из-за плотной молекулярной упаковки лейциновые молнии обеспечивают стабильное связывание для мультибелковых комплексов, хотя все лейциновые молнии не связываются одинаково из-за нелейциновых аминокислот в α-спирали, которые могут уменьшить молекулярную упаковку и, следовательно, прочность взаимодействие.

Два домена гомологии Src (SH), Sh3 и Sh4, являются примерами общих временных связывающих доменов, которые связывают короткие пептидные последовательности и обычно обнаруживаются в сигнальных белках. Домен Sh3 распознает пептидные последовательности с фосфорилированными остатками тирозина, которые часто указывают на активацию белка.Домены Sh3 играют ключевую роль в передаче сигналов рецептора фактора роста, во время которой лиганд-опосредованное фосфорилирование рецептора по остаткам тирозина привлекает нижестоящие эффекторы, которые распознают эти остатки через их домены Sh3. Домен Sh4 обычно распознает богатые пролином пептидные последовательности и обычно используется киназами, фосфолипазами и GTPases для идентификации белков-мишеней. Хотя оба домена Sh3 и Sh4 обычно связываются с этими мотивами, специфичность для различных белковых взаимодействий диктуется соседними аминокислотными остатками в соответствующем мотиве.

---

Биологические эффекты белок-белковых взаимодействий

Результат двух или более белков, которые взаимодействуют с определенной функциональной целью, можно продемонстрировать несколькими различными способами. Измеримые эффекты белковых взаимодействий описаны следующим образом:

• Изменение кинетических свойств ферментов, что может быть результатом незначительных изменений в связывании субстрата или аллостерических эффектах
• Обеспечение канализации субстрата путем перемещения субстрата между доменами или субъединицами , что в конечном итоге приводит к намеченному конечному продукту
• Создание нового сайта связывания, как правило, для малых эффекторных молекул
• Инактивация или уничтожение белка
• Изменение специфичности белка в отношении его субстрата посредством взаимодействия с различными партнерами связывания, например.g., продемонстрировать новую функцию, которую ни один из белков не может проявлять по отдельности
• Выполняет регуляторную роль либо в восходящем, либо в нисходящем событии

---

Общие методы анализа белок-белковых взаимодействий

Обычно для проверки, характеристики и подтверждения белковых взаимодействий необходимо сочетание методов. Ранее неизвестные белки могут быть обнаружены по их ассоциации с одним или несколькими известными белками. Анализ взаимодействия белков может также выявить уникальные, непредвиденные функциональные роли хорошо известных белков.Обнаружение или проверка взаимодействия — это первый шаг на пути к пониманию того, где, как и при каких условиях эти белки взаимодействуют in vivo, и функциональные последствия этих взаимодействий.

Хотя различных методов и подходов к изучению межбелковых взаимодействий слишком много, чтобы описать их здесь, в таблице ниже и оставшейся части этого раздела основное внимание уделяется распространенным методам анализа межбелковых взаимодействий и типам взаимодействий, которые можно изучать с использованием каждый метод.Таким образом, стабильные белок-белковые взаимодействия легче всего выделить физическими методами, такими как коиммунопреципитация и анализ методом pull-down, поскольку белковый комплекс не распадается с течением времени. Слабые или временные взаимодействия могут быть идентифицированы с использованием этих методов, сначала ковалентно сшивая белки, чтобы заморозить взаимодействие во время co-IP или pull-down. В качестве альтернативы, перекрестное сшивание, наряду с переносом метки и анализом дальнего вестерн-блоттинга, можно проводить независимо от других методов для выявления межбелковых взаимодействий.

Общие методы анализа различных типов белковых взаимодействий

Pull-down

Метод	Белковые взаимодействия
Коиммунопреципитация (co-IP)	Стабильная или сильная
Стабильная или сильная
Stull-down
Анализ взаимодействия сшивающихся белков	Временное или слабое
Анализ взаимодействия белков переноса метки	Временное или слабое
Дальневосточный блот-анализ	Умеренно стабильный

---

Коиммунопреципитация (ко-IP)

Коиммунопреципитация (co-IP) — популярный метод обнаружения взаимодействия белков.Co-IP проводится по существу так же, как иммунопреципитация (IP) одного белка, за исключением того, что целевой белок, осажденный антителом, также называемый «приманкой», используется для совместного осаждения комплекса связывающий партнер / белок. , или «добыча», из лизата. По существу, взаимодействующий белок связывается с антигеном-мишенью, который связывается антителом, иммобилизованным на носителе. Иммунопреципитированные белки и их партнеры по связыванию обычно обнаруживаются электрофорезом в полиакриламидном геле с додецилсульфатом натрия (SDS-PAGE) и вестерн-блоттингом.Предположение, которое обычно делается при соосаждении связанных белков, состоит в том, что эти белки связаны с функцией антигена-мишени на клеточном уровне. Однако это только предположение, которое подлежит дальнейшей проверке.

Совместная иммунопреципитация циклина B и Cdk1 . Магнитные гранулы Thermo Scientific Pierce Protein A / G связываются с антителом Cdk1 в комплексе с Cdk1. Циклин B связан с Cdk1 и захватывается вместе со своим партнером по связыванию.

---

Анализы Pull-down по методологии аналогичны коиммунопреципитации из-за использования подложки в виде шариков для очистки взаимодействующих белков. Однако разница между этими двумя подходами заключается в том, что в то время как co-IP использует антитела для захвата белковых комплексов, в методах «pull-down» используется белок «приманка» для очистки любых белков в лизате, которые связываются с приманкой. Нисходящие анализы идеальны для изучения сильных или стабильных взаимодействий или тех, для которых нет антител для коиммунопреципитации.

Общая схема анализа методом выпадающего списка. Нисходящий анализ — это мелкомасштабная методика аффинной очистки, аналогичная иммунопреципитации, за исключением того, что антитело заменяется какой-либо другой системой аффинности. В этом случае аффинная система состоит из глутатион-S-трансферазы (GST), белка или связывающего домена, меченного полигис- или стрептавидином, который захватывается глутатионом, хелатом металла (кобальт или никель) или покрытыми биотином агарозными шариками. , соответственно.Иммобилизованный белок, меченный слиянием, действует как «приманка» для захвата предполагаемого партнера по связыванию (т.е. «жертвы»). В типичном нисходящем анализе иммобилизованный белок-приманка инкубируется с клеточным лизатом, и после предписанных этапов промывки комплексы выборочно элюируются с использованием конкурирующих аналитов или буферов с низким pH или восстанавливающих буферов для анализа в геле или вестерн-блоттинга.

---

Анализ взаимодействия сшивающего белка

Большинство белок-белковых взаимодействий являются временными, лишь кратковременно происходящими как часть единственного каскада или другой метаболической функции внутри клетки.Сшивание взаимодействующих белков — это подход к стабилизации или постоянному соединению компонентов комплексов взаимодействия. Как только компоненты взаимодействия ковалентно сшиты, другие стадии (например, лизис клеток, аффинная очистка, электрофорез или масс-спектрометрия) могут быть использованы для анализа взаимодействия белок-белок при сохранении исходного взаимодействующего комплекса.

Гомобифункциональные сшивающие агенты, реагирующие с амином, могут быть добавлены к клеткам для сшивания потенциально взаимодействующих белков вместе, которые затем могут быть проанализированы после лизиса с помощью вестерн-блоттинга.Сшивающие агенты могут быть мембранопроницаемыми, такими как DSS, для сшивания внутриклеточных белков, или они могут быть непроницаемыми для мембраны, такими как BS3, для сшивания белков клеточной поверхности. Кроме того, некоторые сшивающие агенты могут быть расщеплены восстанавливающими агентами, такими как DSP или DTSSP, для обращения сшивок.

В качестве альтернативы, гетеробифункциональные сшивающие агенты, которые содержат фотоактивируемую группу, такие как продукт SDA или Sulfo-SDA, могут быть использованы для захвата переходных взаимодействий, которые могут происходить, например, после определенного стимула.Фотоактивация также может происходить после метаболического мечения фотоактивируемыми аминокислотами, такими как L-фото-лейцин или L-фото-метионин.

Сайты сшивания между белками могут быть картированы с высокой точностью с помощью масс-спектрометрии, особенно если используется расщепляемый МС сшивающий агент, такой как DSSO или DSBU.

---

Анализ взаимодействия белков переноса меток

Перенос метки включает сшивание взаимодействующих молекул (например, белков наживки и жертвы) с меченым сшивающим агентом, а затем расщепление связи между наживкой и добычей, так что метка остается прикрепленной к жертве.Этот метод особенно ценен из-за его способности идентифицировать белки, которые слабо или временно взаимодействуют с интересующим белком. Новые неизотопные реагенты и методы продолжают делать этот метод более доступным и простым в использовании для любого исследователя.

Экспериментальная стратегия переноса биотиновой метки Sulfo-SBED и анализа методом вестерн-блоттинга.

---

Дальневосточный блот-анализ

Подобно тому, как анализы «pull-down» отличаются от ко-IP в обнаружении белок-белковых взаимодействий с использованием меченых белков вместо антител, так и анализ дальнего вестерн-блоттинга отличается от анализа вестерн-блоттингом , поскольку выявляются белок-белковые взаимодействия. путем инкубации белков, подвергнутых электрофорезу, с очищенным, меченым белком-приманкой вместо антитела, специфичного к целевому белку, соответственно.Термин «далеко» был принят, чтобы подчеркнуть это различие.

Схема дальнего вестерн-блоттинга для анализа межбелковых взаимодействий. В этом примере меченый белок-приманка используется для зондирования переносящей мембраны или геля на предмет белка жертвы. После связывания антитело, конъюгированное с ферментом (пероксидаза хрена; HRP), которое нацелено на бирку-приманку, используется для обозначения взаимодействия, которое затем обнаруживается ферментативной хемилюминесценцией. Этот общий подход может быть скорректирован с помощью немаркированного белка приманки, который обнаруживается антителами, биотинилированного белка приманки, обнаруживаемого конъюгированным с ферментом стрептавидина, или меченного радиоактивным изотопом белка приманки, обнаруживаемого при воздействии на пленку.

---

1. Golemis E (2002) Белковые взаимодействия: руководство по молекулярному клонированию. Колд-Спринг-Харбор (Нью-Йорк): Лабораторный пресс Колд-Спринг-Харбор. p ix, 682.
2. Phizicky EM, Fields S (1995) Белковые взаимодействия: методы обнаружения и анализа. Microbiol Rev 59: 94–123.

Атлас человеческого белка


АНДНО

Поле
Все название гена Класс белка Uniprot ключевое слово Хромосома Внешний идентификатор Оценка надежности ткань (IHC) Оценка надежности мозг мыши Оценка надежности клеток (ICC) Белковый массив (PA) Вестерн-блоттинг (WB) Иммуногистохимия (IHC) Иммуноцитохимия (ICC) Местоположение секретома Локация клеток Субклеточная аннотация (ICC) (ICC) Фаза пика субклеточного клеточного цикла Экспрессия ткани (IHC) Категория ткани (РНК) Категория типа клеток (РНК) Категория линии клеток (РНК) Категория рака (РНК) Категория области мозга (РНК) Категория клеток крови (РНК) Категория клеток крови (РНК) Категория мозга мыши (РНК) Категория мозга свиньи (РНК) Прогностический рак Метаболический путьСводка доказательств Доказательства UniProt Нет доказательствProt Доказательства HPA Доказательства MSС антителами Имеются данные о белках Сортировать по

Класс
Антигенные белки группы крови Гены, связанные с раком, гены-кандидаты, гены сердечно-сосудистых заболеваний, маркеры CD, белки, связанные с циклом лимонной кислоты, гены, связанные с заболеванием, ферменты, одобренные FDA, рецепторы, сопряженные с G-белками Белки Рибосомные белки Белки, родственные РНК-полимеразе Факторы транскрипции Транспортеры Ионные каналы, управляемые напряжением

Подкласс


Класс
Биологический процесс Молекулярная функция Болезнь

Ключевое слово


Хромосома
12345678910111213141516171819202122MTUnmappedXY

Надежность
Улучшено Поддерживается Утверждено Неопределено

Надежность
Поддерживается Одобрено

Надежность
Улучшено Поддерживается Утверждено Неопределено

Проверка
Поддерживается УтвержденоНеопределено

Проверка
Enhanced — CaptureEnhanced — GeneticEnhanced — IndependentEnhanced — OrthogonalEnhanced — РекомбинантнаяПоддерживаемаяПодтвержденнаяНеопределенная

Проверка
Enhanced — IndependentEnhanced — OrthogonalSupportedApprovedUncertain

Валидация
Расширенный — Генетический Расширенный — Независимый Расширенный — Рекомбинантный Поддерживаемый УтвержденныйНеопределенный

Аннотация
Внутриклеточно и мембранно, секретно — неизвестное местоположение, секретируется в мозге, секретируется в женской репродуктивной системе, секретируется в мужской репродуктивной системе, секретируется в других тканях, секретируется в кровь, секретируется в пищеварительную систему, секретируется во внеклеточный матрикс

Расположение
актина filamentsAggresomeCell JunctionsCentriolar satelliteCentrosomeCleavage furrowCytokinetic bridgeCytoplasmic bodiesCytosolEndoplasmic reticulumEndosomesFocal адгезия sitesGolgi apparatusIntermediate filamentsKinetochoreLipid dropletsLysosomesMicrotubule endsMicrotubulesMidbodyMidbody ringMitochondriaMitotic chromosomeMitotic spindleNuclear bodiesNuclear membraneNuclear specklesNucleoliNucleoli фибриллярный centerNucleoli rimNucleoplasmPeroxisomesPlasma membraneRods & RingsVesicles

Поиски
EnhancedSupportedApprovedUncertainIntensity вариация Пространственная вариация Корреляция интенсивности клеточного цикла Пространственная корреляция клеточного цикла Биологически клеточный цикл Зависит от клеточного цикла пользовательских данныхЗависимый от клеточного цикла белокНезависимый от клеточного цикла белокЗависимый от клеточного цикла транскриптНезависимый от клеточного цикла транскрипт

Расположение
AnyActin filamentsAggresomeCell JunctionsCentriolar satelliteCentrosomeCleavage furrowCytokinetic bridgeCytoplasmic bodiesCytosolEndoplasmic reticulumEndosomesFocal адгезия sitesGolgi apparatusIntermediate filamentsKinetochoreLipid dropletsLysosomesMicrotubule endsMicrotubulesMidbodyMidbody ringMitochondriaMitotic chromosomeMitotic spindleNuclear bodiesNuclear membraneNuclear specklesNucleoliNucleoli фибриллярный centerNucleoli rimNucleoplasmPeroxisomesPlasma membraneRods & RingsVesicles

Клеточная линия
анйа-431A549AF22ASC TERT1BJCACO-2EFO-21FHDF / TERT166GAMGHaCaTHAP1HBEC3-KTHBF TERT88HDLM-2HEK 293HELHeLaHep G2HTCEpiHTEC / SVTERT24-BHTERT-HME1HTERT-RPE1HUVEC TERT2JURKATK-562LHCN-M2MCF7NB-4OE19PC-3REHRH-30RPTEC TERT1RT4SH-SY5YSiHaSK-MEL-30SuSaTHP-1U-2 ОСУ-251 МГ

Тип
ProteinRna

Фаза
G1SG2M

Ткань
AnyAdipose tissueAdrenal glandAppendixBone marrowBreastBronchusCartilageCaudateCerebellumCerebral cortexCervix, uterineChoroid plexusColonDorsal rapheDuodenumEndometriumEpididymisEsophagusEyeFallopian tubeGallbladderHairHeart muscleHippocampusHypothalamusKidneyLactating breastLiverLungLymph nodeNasopharynxOral mucosaOvaryPancreasParathyroid glandPituitary glandPlacentaProstateRectumRetinaSalivary glandSeminal vesicleSkeletal muscleSkinSmall intestineSmooth muscleSoft tissueSole из footSpleenStomachSubstantia nigraTestisThymusThyroid glandTonsilUrinary bladderVagina

Тип ячейки


Выражение
Не обнаружено LowMediumHigh

Ткань
AnyAdipose tissueAdrenal glandBloodBone marrowBrainBreastCervix, uterineDuctus deferensEndometriumEpididymisEsophagusFallopian tubeGallbladderHeart muscleIntestineKidneyLiverLungLymphoid tissueOvaryPancreasParathyroid glandPituitary glandPlacentaProstateRetinaSalivary glandSeminal vesicleSkeletal muscleSkinSmooth muscleStomachTestisThyroid glandTongueUrinary bladderVagina

Категория
Обогащенная ткань Обогащенная группа Улучшенная ткань Низкая тканевая специфичность Не обнаружено Обнаружено во всех Обнаружено во многих Обнаружено в некоторых Обнаружено в одиночном Максимально выражено

Тип клетки
AnyAlveolar клетки типа 1Alveolar клетки типа 2B-cellsBasal железистой cellsBasal keratinocytesBipolar cellsCardiomyocytesCholangiocytesCiliated cellsClub cellsCollecting канал cellsCone фоторецептор cellsCytotrophoblastsDistal трубчатой ​​cellsDuctal cellsEarly spermatidsEndothelial cellsEnterocytesErythroid cellsExocrine железистой cellsExtravillous trophoblastsFibroblastsGlandular cellsGranulocytesHepatocytesHofbauer cellsHorizontal cellsIntestinal эндокринного cellsIto cellsKupffer cellsLate spermatidsLeydig cellsMacrophagesMelanocytesMonocytesMucus-секретирующее cellsMuller глии cellsPancreatic эндокринных cellsPaneth cellsPeritubular cellsProximal трубчатых клетки стержневые фоторецепторные клетки клетки сертоли гладкомышечные клетки сперматоциты сперматогонии супрабазальные кератиноциты синцитиотрофобласты Т-клетки недифференцированные клетки уротелиальные клетки

Категория
Тип клеток обогащенный Группа обогащенный Тип клетки улучшенный Низкая специфичность типа клеток Не обнаружено Обнаружено во всех Обнаружено во многих Обнаружено в некоторых Обнаружено в одиночном Максимально выражено

Клеточная линия
анйа-431A549AF22AN3-CAASC diffASC TERT1BEWOBJBJ hTERT + BJ hTERT + SV40 большой Т + BJ hTERT + SV40 большой Т + RasG12VCACO-2CAPAN-2DaudiEFO-21FHDF / TERT166GAMGHaCaTHAP1HBEC3-KTHBF TERT88HDLM-2HEK 293HELHeLaHep G2HHSteCHL-60HMC-1HSkMCHTCEpiHTEC / SVTERT24-BHTERT-HME1HTERT- RPE1HUVEC TERT2JURKATK-562Karpas-707LHCN-M2MCF7MOLT-4NB-4NTERA-2OE19PC-3REHRH-30RPMI-8226RPTEC TERT1RT4SCLC-21HSH-3-SY5YSiHaSK-25-MGU-1 MGU-138-MGU-217-MGU-217-MGU-217-MGU-217-MGU-217-MGU-217-MGU-217-MGU-217-MGU-217-MGU-217 / 70U-266 / 84U-698U-87 MGU-937WM-115

Категория
Клеточная линия обогащена Группа обогащена Линия клеток улучшена Низкая специфичность линии клеток Не обнаружено Обнаружено у всех Обнаружено во многих Обнаружено в некоторых Обнаружено в одиночном Максимально выражено

Рак
любой

Категория
Обогащенный раком Группа обогащенныйРак усиленный Низкая специфичность рака Не обнаружено Обнаружено у всех Обнаружено во многих Обнаружено в некоторых Обнаружено в одиночном Максимально выражено

Область мозга
AnyAmygdalaБазальные ганглии мозжечокКора больших полушарий, формирование гиппокампа, гипоталамус, средний мозг, обонятельная область, мозговой слой и мозг, таламус

.

Категория
Обогащенная по региону Обогащенная по группе Улучшенная по региону Низкая специфичность по региону Не обнаружено Обнаружено во всех Обнаружено во многих Обнаружено в некоторых Обнаружено в одиночном Максимально выражено

Тип клеток
AnyBasophilClassical monocyteEosinophilGdT-cellIntermediate monocyteMAIT T-cellMemory B-cellMemory CD4 T-cellMemory CD8 T-cellMyeloid DCNaive B-cellNaive CD4 T-cellNaive CD8 T-cellNeutrophil-DCM-PBT9

Категория
Тип клеток обогащенный Группа обогащенный Тип клетки улучшенный Низкая специфичность типа клеток Не обнаружено Обнаружено во всех Обнаружено во многих Обнаружено в некоторых Обнаружено в одиночном Максимально выражено

Клеточная линия
AnyB-клетки Дендритные клетки Гранулоциты МоноцитыNK-клетки Т-клетки

Категория
Линия обогащенная Группа обогащенная Линия расширенная Низкая специфичность линии Не обнаружено Обнаружено во всех Обнаружено во многих Обнаружено в одиночной Наивысшая экспрессия

Область мозга
AnyAmygdalaБазальные ганглии мозжечокКора большого мозга мозолистое тело Формирование гиппокампа Гипоталамус Средний мозг Обонятельная область Гипофиз Мосты и продолговатый мозг РетинаТаламус

Категория
Обогащенная по региону Обогащенная по группе Улучшенная по региону Низкая специфичность по региону Не обнаружено Обнаружено во всех Обнаружено во многих Обнаружено в некоторых Обнаружено в одиночном Максимально выражено

Область мозга
AnyAmygdalaНазальные ганглии мозжечокКора большого мозга мозолистое тело Формирование гиппокампа Гипоталамус Средний мозг Обонятельная область Гипофиз Мосты и продолговатый мозг Ретина Спинной мозг Таламус

Категория
Обогащенная по региону Обогащенная по группе Улучшенная по региону Низкая специфичность по региону Не обнаружено Обнаружено во всех Обнаружено во многих Обнаружено в некоторых Обнаружено в одиночном Максимально выражено

Рак
Рак молочной железы Рак маткиКолоректальный ракКолоректальный ракРак эндометрияГлиома Рак головы и шеи Рак печени

Прогноз
Благоприятный Неблагоприятный

Путь
Гидролиз ацил-КоА Метаболизм ацилглицеридов Аланин; метаболизм аспартата и глутамата, метаболизм аминосахаров и нуклеотидных сахаров, биосинтез аминоацил-тРНК, метаболизм андрогенов, метаболизм арахидоновой кислоты, метаболизм аргинина и пролина, метаболизм скорбатов и альдаратов, — бета-окисление жирных кислот с разветвленной цепью (митохондриальные) (митохондриальные), бета-окисление бета-ненасыщенных жирных кислот — бета-ненасыщенные 6 диоксидных кислот. диненасыщенные жирные кислоты (n-6) (пероксисомальные) Бета-окисление жирных кислот с четной цепью (митохондриальные) Бета-окисление жирных кислот с четной цепью (пероксисомальные) Бета-окисление жирных кислот с нечетной цепью (митохондрии) Бета-окисление фитановых кислот кислотное (пероксисомальное) Бета-окисление полиненасыщенных жирных кислот (митохондрии) Бета-окисление ненасыщенных жирных кислот (n-7) (митохондриальное) Бета-окисление ненасыщенных жирных кислот (n-7) (пероксисомальное) Бета-окисление ненасыщенных жирных кислот ( n-9) (митохондрии) Бета-окисление ненасыщенных жирных кислот (n-9) (пероксисомальный) Метаболизм бета-аланина Биосинтез желчных кислот Рециклинг желчных кислот Биоптерин me таболизм, метаболизм биотина, биосинтез группы крови, метаболизм бутаноатов, метаболизм С5-разветвленной двухосновной кислоты, карнитиновый челнок (цитозольный), карнитиновый челнок (эндоплазматический ретикуляр), карнитиновый челнок (митохондриальный), карнитиновый челнок (пероксисомальный), холестериновый, метаболический путь, биосинтез холестерина, биосинтез холестерина, биосинтез холестерина, путь биосинтеза, метаболизм, биосинтез холестерина, метаболизм, биосинтез холестерина, метаболизм, метаболизм Биосинтез гепарансульфата Деградация хондроитинсульфата Синтез CoA Метаболизм цистеина и метионина Метаболизм лекарственных препаратов Метаболизм эстрогенов Метаболизм эфирных липидов Реакции обмена / спроса биосинтез (ненасыщенные) Десатурация жирных кислот (четная цепь) Десатурация жирных кислот (нечетная цепь) Удлинение жирных кислот (четная цепь) Удлинение жирных кислот (нечетная цепь) Окисление жирных кислот Метаболизм жирных кислот Формирование d гидролиз эфиров холестерина, метаболизм фруктозы и маннозы, метаболизм галактозы, биосинтез глюкокортикоидов, метаболизм глутатиона, метаболизм глицеролипидов, метаболизм глицерофосфолипидов, глицин; серин и треонин metabolismGlycolysis / GluconeogenesisGlycosphingolipid биосинтез-ganglio seriesGlycosphingolipid биосинтез-Globo seriesGlycosphingolipid биосинтез-лакто и neolacto seriesGlycosphingolipid metabolismGlycosylphosphatidylinositol (GPI) -anchor biosynthesisHeme degradationHeme synthesisHeparan сульфат degradationHistidine metabolismInositol фосфат metabolismIsolatedKeratan сульфат biosynthesisKeratan сульфат degradationLeukotriene metabolismLinoleate metabolismLipoic кислота metabolismLysine metabolismMetabolism из другой аминокислоты acidsMetabolism ксенобиотиков пути цитохром P450 Разное Метаболизм N-гликанов Метаболизм никотинатов и никотинамидов Метаболизм азота Метаболизм нуклеотидов Метаболизм O-гликанов Метаболизм жирных кислот омега-3 Метаболизм жирных кислот Омега-6 Метаболизм жирных кислот Окислительное фосфорилированиеПантотенат и КоА Биосинтез Пуронинатный путь метаболизм глюконатина тирозин и триптофан biosynthesisPhosphatidylinositol фосфат metabolismPool reactionsPorphyrin metabolismPropanoate metabolismProstaglandin biosynthesisProtein assemblyProtein degradationProtein modificationPurine metabolismPyrimidine metabolismPyruvate metabolismRetinol metabolismRiboflavin metabolismROS detoxificationSerotonin и мелатонина biosynthesisSphingolipid metabolismStarch и сахароза metabolismSteroid metabolismSulfur metabolismTerpenoid магистральная biosynthesisThiamine metabolismTransport reactionsTriacylglycerol synthesisTricarboxylic цикл кислота и глиоксилат / дикарбоксилат metabolismTryptophan metabolismTyrosine metabolismUbiquinone synthesisUrea cycleValine; лейцин; Метаболизм витамина A Метаболизм витамина B12 Метаболизм витамина B2 Метаболизм витамина B6 Метаболизм витамина C Метаболизм витамина D Метаболизм витамина E Метаболизм ксенобиотиков

Категория
Доказательства на уровне белка Доказательства на уровне транскрипта Нет доказательств человеческого белка / транскрипта

Оценка
Доказательства на уровне белка Доказательства на уровне транскрипта Нет доказательств человеческого белка / транскрипта

Оценка
Доказательства на уровне белка Доказательства на уровне транскрипта Нет доказательств человеческого белка / транскрипта

Оценка
Доказательства на уровне белка Доказательства на уровне транскрипта Нет доказательств человеческого белка / транскрипта

Оценка
Доказательства на уровне белка Доказательства на уровне транскрипта Нет доказательств человеческого белка / транскрипта

В атласе
TissueCellPathologyBrainBlood — конц.иммуноанализ Кровь — конц. масс-спектрометрия кровь — горох детектированный

Столбец
Позиция гена Оценка, специфичная для ткани Прогностическая надежность (IF) Надежность (IH)

Протеин Spike / белок S

Spike-белок (S-белок) представляет собой крупный трансмембранный белок I типа, содержащий от 1160 аминокислот для вируса птичьего инфекционного бронхита (IBV) до 1400 аминокислот для коронавируса кошек (FCoV) (Рисунок 1). Кроме того, этот белок сильно гликозилирован, поскольку он содержит от 21 до 35 сайтов N-гликозилирования.Белки-шипы собираются в тримеры на поверхности вириона, образуя характерный «коронный» вид. Эктодомен всех шиповых белков CoV имеет одну и ту же организацию в двух доменах: N-концевой домен, названный S1, который отвечает за связывание рецептора, и C-концевой домен S2, ответственный за слияние (Рисунок 2). Разнообразие CoV отражается в вариабельных белках-шипах (S-белки), которые превратились в формы, различающиеся их рецепторными взаимодействиями и их ответом на различные триггеры окружающей среды слияния вирус-клеточной мембраны.

Сообщается, что 2019-nCoV может инфицировать респираторные эпителиальные клетки человека посредством взаимодействия с человеческим рецептором ACE2. Действительно, рекомбинантный белок Spike может связываться с рекомбинантным белком ACE2.

Заметное различие между белками-спайками разных коронавирусов заключается в том, расщепляется ли он во время сборки и экзоцитоза вирионов. За некоторыми исключениями, в большинстве альфа-коронавирусов и бета-коронавируса SARS-CoV вирионы содержат нерасщепленный спайковый белок, тогда как в некоторых бета- и всех гаммакоронавирусах белок расщепляется между доменами S1 и S2, как правило, фурином, Гольджи. -резидентная протеаза хозяина.Интересно, что среди видов вируса гепатита мышей бета-коронавируса (MHV) разные штаммы, такие как MHV-2 и MHV-A59, проявляют разные требования к расщеплению. Это имеет важные последствия для их фузогенности.


Рисунок 1. Спайковый белок коронавируса.

Краткое введение в белок-белковое взаимодействие (PPI) — Creative Proteomics Blog

Белки, биомолекулы или макромолекулы выполняют в организмах широкий спектр функций.Почти все клеточные процессы требуют, чтобы белки специфически распознавали множество различных партнеров по взаимодействию. Они могут выполнять свои функции, взаимодействуя с другими молекулами, включая ДНК, РНК, белки и небольшие молекулы. Белковые и белковые взаимодействия (ИПП), которые относятся к преднамеренным физическим контактам, устанавливаемым между двумя или более белками в результате биохимических событий и / или электростатических сил.

Биологические эффекты белок-белковых взаимодействий

Белковые взаимодействия играют важную роль в различных биологических процессах, включая межклеточные взаимодействия, развитие клеточного цикла, передачу сигналов и метаболические пути.Физики и Филдс отметили важные свойства ИЦП, в том числе:

• ИПП могут изменять кинетические свойства ферментов, что может приводить к незначительным изменениям связывания субстрата или аллостерических эффектов.
• PPI могут действовать как общий механизм, позволяющий создавать каналы субстрата, перемещая субстрат между доменами или субъединицами.
• PPI могут создавать новый сайт связывания для малых эффекторных молекул.
• PPI может инактивировать или подавлять белок.
• PPI может изменять специфичность белка в отношении его субстрата, взаимодействуя с различными партнерами по связыванию.
• В восходящем или нисходящем событии PPI могут выполнять регулирующую роль.

Типы белок-белковых взаимодействий

Физическое взаимодействие белков можно разделить на различные типы взаимодействия в зависимости от многих факторов, включая состав, сродство и время жизни.

На основании композиций эти группы комплексов можно разделить на гомоолигомерные и гетероолигомерные комплексы. Гомоолигомер образуется, когда PPI встречается между идентичными цепями, тогда как гетероолигомер образуется, когда PPI встречается между неидентичными цепями.Например, гомодимер цитохрома c ’представляет собой гомодимер (два белковых комплекса). Кроме того, GroEL состоит из 14 идентичных субъединиц по 57 кДа каждая, образующих два гептамерных кольца, расположенных спина к спине. Некоторые ферменты, белки-носители, каркасные белки и факторы регуляции транскрипции выполняют свои функции как гомоолигомеры.

Облигатные и необязательные комплексы различаются по аффинности . Облигатное взаимодействие означает, что компоненты (протомеры, мономеры) комплекса нестабильны сами по себе in vivo .Компоненты необязательных взаимодействий могут существовать независимо. Например, показано, что Ku-белки, участвующие в репарации ДНК, связывают ДНК как облигатные гомодимеры. Белок H-Ras, белок G, может взаимозаменяемо образовывать необязательные комплексы с белками, активирующими гуанозинтрифосфатазу (GTPase) (GAP).

Согласно срок службы , существуют временные и постоянные взаимодействия. Компоненты временного взаимодействия связывают и временно диссоциируют in vivo , в то время как постоянные взаимодействия обычно очень стабильны и необратимы.Например, димер цитокина IL-5 представляет собой постоянное белок-белковое взаимодействие. Кроме того, PPI можно разделить на взаимодействия домен-домен и взаимодействия домен-пептид на основе складок. Комплексы домен-пептид в основном временные, поскольку они образуются путем распознавания глобулярного домена, короткого линейного мотива (LM) и небольшого интерфейса, на котором происходит взаимодействие.

Итак, все обязательные PPI являются постоянными, в то время как не все постоянные взаимодействия являются обязательными. Необязательные взаимодействия являются временными, но некоторые необязательные взаимодействия являются постоянными, например, некоторые взаимодействия ферментов с ингибиторами.Категория сильных переходных процессов включает белковые взаимодействия, которые переходят из несвязанного / слабо связанного состояния в сильно связанное состояние, которое обычно запускается эффекторной молекулой.

Рис. 1. Отношение типов белок-белкового взаимодействия на основе аффинности и стабильности. (Acuner Ozbabacan S. E, и др. ., 2011)

Белки и взаимодействия белков при разработке лекарств

Несмотря на значительную роль ИПП в клеточных функциях, они могут играть важную роль в качестве терапевтических мишеней.Направленная модуляция PPI с помощью малых молекул — один из наиболее многообещающих подходов с более чем 50 PPI, которые были успешно нацелены с помощью малых молекул. Большинство из них являются ингибиторами ИПП, но стабилизация ИПП также является стратегией целенаправленной модуляции ИПП.

Как показано на рисунке 2, соединения имеют разные механизмы воздействия на ИПП. Что касается ингибиторов PPI, они могут оказывать конкурентное влияние на PPI, предотвращая связывание природного партнера по связыванию, что было названо конкурентным режимом.Другой способ заключается в связывании соединения с сайтом, который не является непосредственно частью интерфейса PPI, но задерживает белок в конформации с низким сродством, так что связывание природного партнера по связыванию затрудняется. Также возможен соединительный или аллостерический режим стабилизации. Посредством связывания соединения в аллостерическом режиме стабилизации белок может связываться со своим природным лигандом в высокоаффинной конформации для усиления PPI. Другой формой стабилизации является соединительный способ действия, который представляет собой прямое связывание на краю поверхности раздела с одновременным контактом с обоими белками-партнерами.

Рис. 2. Влияние соединения на белок-белковое взаимодействие. (Skwarczynska M & Ottmann C, 2015)

Существуют различные методы обнаружения белков и взаимодействий белков, включая двухгибридный скрининг дрожжей, аффинную очистку в сочетании с масс-спектрометрией и так далее. Если вы хотите узнать больше о методах обнаружения белок-белковых взаимодействий, обратите внимание на наш следующий блог.

В Creative Proteomics наша команда экспертов с обширным опытом поможет вам понять, что вы пытаетесь исследовать, и предложит наиболее подходящие решения о взаимодействии белков и белков.Мы можем предоставить услуги белок-белкового взаимодействия различными методами, в том числе:

---

Артикул:

1. Acuner Ozbabacan S.E, Engin H.B., Gursoy A, et al. Временные белок-белковые взаимодействия. Белковая инженерия, дизайн и селекция, 2011, 24 (9): 635-648.
2. Рао В. С., Сринивас К., Суджини Г. Н. и др. Обнаружение белок-белкового взаимодействия: методы и анализ [J]. Международный журнал протеомики, 2014, 2014.
3. Skwarczynska M, Ottmann C.Белковые взаимодействия как мишени для лекарств. Медицинская химия будущего, 2015, 7 (16): 2195-2219.
.

No related posts.