Структура и функции белков и пептидов

ОЗИН* 
 
ГУАН
ОЗИН 
 
ИН
ОЗИН
АДЕНОЗИНмонофосфат (АМФ)* 
ГУАНОЗИН монофосфат (ГМФ) 
ИНОЗИН монофосфат (ИМФ) 
Пиримидины 
УРАЦИЛ 
ЦИТОЗИН 
ТИМИН 
УР
ИДИН 
 
ЦИТ
ИДИН 
 
ТИМ
ИДИН
(тимин + дезоксирибоза) 
УРИДИН монофосфат (УМФ) 
ЦИТИДИН монофосфат (ЦМФ) 
ТИМИДИН монофосфат (ТМФ) 
* - если сахар дезоксирибоза - 
дезокси
АДЕНОЗИН, 
д
АМФ. 
 
 

---

81 
 
 
 
 
Рис. 16.1.
Строение нуклеозидов, нуклеотидов, циклического 3`, 5`- АМФ
 
Биологическая роль нуклеотидов: 
1.
Являются универсальными источниками энергии в клетке (АТФ, ГТФ). 
2.
Являются активаторами и переносчиками мономеров в клетке (напр., УДФ-
глюкоза, ЦДФ-холин). 
3.
Являются аллостерическими регуляторами активности ферментов. 
4.
Входят в состав коферментов (НАД
+
, НАДФ
+
, ФАД, КоА- SH). 
5.
Циклические мононуклеотиды (цАМФ, цГМФ) являются вторичными посредни-
ками действия гормонов и других сигналов на клетку. 
6.
Являются мономерами в составе нуклеиновых кислот. 
 
 
СТРОЕНИЕ ДНК 
В ДНК входят 4 типа азотистых 
оснований: А, Т, Г, Ц; сахар — дезокси-
рибоза. При образовании полимера 
связь между нуклеотидами образуется с 
участием 3
/
-ОН-группы одного нуклео-
тида и 5
/
-остатком фосфорной кислоты 
другого (
3
/
-5
/
фосфодиэфирная связь
). 
В результате молекула полинуклеотида 
приобретает направленность — у нее 
есть 3
/
-конец и 5
/
-конец. 
Под 
первичной структурой ДНК
понимают последовательность нуклео-
тидов в одной полинуклеотидной цепи. 
H
H
Н
2
C 
О 
OH 
O 
C 
C 
C 
C 
N 
N 
N 
N 
C 
NH 
2 
H 
H 
O 
O 
OH 
P 
Циклический 3`,5`-АМФ 

---

82 
Вторичная структура
ДНК 
(1953 г., Д. Уотсон, Ф. Крик) — 
двойная спираль, построенная по принципам комплементарности (А 
– Т, Г – Ц) и антипараллельности (3
/
-концу одной цепи соответствует 
5
/
-конец другой). В двойной спирали гидрофобные азотистые осно-
вания обращены внутрь, к оси спирали, а полярные пентозы и фос-
фаты — наружу. 
Силы, стабилизирующие двойную спираль: 1) горизонталь-
ные водородные связи между азотистыми основаниями (А = Т, Г ≡ 
Ц); 2) вертикальные гидрофобные взаимодействия между азотисты-
ми основаниями. 
Силы, дестабилизирующие двойную спираль: электростати-
ческие взаимодействия между отрицательно заряженными фосфата-
ми: а) в пределах одной цепи, и б) между цепями. 
Поверхность двойной спирали имеет две спиральные борозд-
ки — большую и малую. В большую бороздку выступают азотистые 
основания, а в малую — пентозы и фосфаты. Таким образом, азоти-
стые основания доступны для контакта в области большой бороздки 
без предварительного раскручивания цепей ДНК, и именно там про-
исходит связывание с ДНК сайт-специфических регуляторных бел-
ков. 
Процесс расхождения нитей ДНК и формирования одноцепо-
чечных молекул называют денатурацией (плавлением) ДНК. Это происходит при нагревании 
(около 70°С), при репликации и транскрипции (в отдельных участках). При постепенном 
снижении температуры наблюдается ренатурация. 
Третичная структура ДНК
— формируется только в связи с белками и служит для 
компактной упаковки ДНК в ядре. Белки, входящие в состав нуклеопротеинов: 
1.
Гистоновые: богаты аргинином и лизином, имеют «+» заряд (основные), поэтому 
легко связываются с ДНК ионными связями; участвуют в упаковке ДНК.
5 классов гистонов – Н1, Н2А, Н2В, Н3, Н4.
Модификации гистонов (фосфорилирование, ацетилирование) приводят к уменьше-
нию их заряда, в результате чего гистоны легче отсоединяются от ДНК, и она становится до-
ступна ферментам репликации и транскрипции. 
2.
Негистоновые: для связывания с ДНК имеют специальные домены («цинковые 
пальцы» или др.), которые «узнают» специфические последовательности нуклеотидов; регу-
лируют процессы репликации, репарации, транскрипции