Учебно-методическое пособие для самостоятельной аудиторной и внеаудиторной подготовки

Нуклеопротеины

К нуклеопротеинам относятся сложные белки, в структуру которых в качестве небелкового компонента входят нуклеиновые кислоты. В зависимости от типа входящей в состав нуклеиновой кислоты все они подразделяются на:

• 
  рибонуклеопротеины и
  
• 
  дезоксирибонуклеопротеины.
  

Нуклеопротеины широко распространены в клетке. Преимущественнно они локализуются в клеточном ядре, цитоплазме и митохондриях.
Соединение между нуклеиновой кислотой и белком происходит с помощью нековалентных связей. Оно обеспечивается электростатическими взаимодействиями между отрицательно заряженными молекулами нуклеиновых кислот и положительно заряженными молекулами белков.
Отрицательный заряд нуклеиновой кислоты обусловлен входящими в ее состав многочисленными остатками фосфорной кислоты, формирующими ковалентный остов молекулы.
В качестве апопротеина нуклеопротеинов выступают основные белки. Их характерной особенностью является присутствие в полипептидных цепях большого количества диаминомонокарбоновых кислот, к числу которых относятся аргинин и лизин. На долю этих аминокислот может приходиться до 25% от массы белка.
Особое значение среди основных белков, входящих в состав дезоксинуклеопротеинов, имеют гистоны. В клетках встречается 5 классов этих белков. Их представители отличаются друг от друга по содержанию аминокислотных остатков аргинина и лизина. При физиологических значениях рН внутриклеточной среды радикалы лизина и аргинина акцептируют протон и, за счет этого, приобретают положительный заряд. В результате, значительный положительный заряд приобретает ив целом вся молекула гистона.
В неделящихся интерфазных клетках дезоксирибонуклеопротеины образуют особую ядерную субстанцию – хроматин. Хроматин включает в свой состав около 60% белка, 35% ДНК и 5% РНК. Он представлен хроматиновыми волокнами, которые образуют особые структуры – нуклеосомы (рис.35). Нуклеосомы имеют форму бус. При их образовании нуклеиновая кислота обматывает комплексы из 8 различных гистонов. В состав нуклеосомы входит по 2 молекулы гистонов Н2А, Н2В, Н3 и Н4. На

Рис. 35. Строение нуклеосомы и хромосомы (A. Lehninger, 1985).

эти белки дважды плотно намотана двойная спираль ДНК, длиной около 200 нуклеотидных пар. Между нуклеосомами располагается спейсерный участок ДНК, длиной до 120 нуклеотидных пар, связанный с гистоном Н1. Образование нуклеосом позволяет плотно упаковать чрезвычайно длинную молекулу ДНК внутри ядра клетки.
В делящихся клеточных ядрах дезоксирибонуклеопротеины образуют особые структуры – хромосомы (рис. 35).
В состав хромосомы входят гистоны и негистоновые основные белки, а также одна двухцепочная молекула ДНК. В ядро клетки каждого вида живых организмов входит определенное, характерное для него, количество хромосом. Так например, в ядрах соматических клеток организма человека содержится 46, крысы – 42, кошки – 38, лягушки - 26 хромосом.
Рибонуклеопротеины участвуют в образовании рибосом. Комплексы рибосомальной РНК с белками формируют большую и малую субчастицы, которые обратимо связываясь вместе, формируют рибосому.
Биологическая роль нуклеопротеинов чрезвычайно важна и многообразна. Она определяется их участием в хранении и передаче генетической информации, а также биосинтезе белков и регуляции этих процессов.

4.