Учебно-методическое пособие для самостоятельной аудиторной и внеаудиторной подготовки

Фосфопротеины

К фосфопротеинам относятся сложные белки, в состав которых в качестве небелкового компонента входят остатки фосфорной кислоты. Они присоединяются при помощи сложной эфирной связи к гидроксильным радикалам входящих в состав полипептидной цепи остатков серина и треонина (рис. 15А).
Широкое распространение среди фосфопротеинов имеет белок молока казеин. На его долю приходится до 80% всех белков молока. В состав молока казеин входит в форме кальциевой соли (рис. 36Б).



Рис. 36. Присоединение остатка фосфорной кислоты к серину полипептидной цепи фосфопротеина (А) и его кальциевая соль (Б).

Казеин имеет сравнительно небольшую молекулярную массу – около 20 КDа. Его характерной особенностью является высокое содержание остатков пролина в полипептидной цепи. По этой причине полипептидная цепь казеина при формировании вторичной структуры преимущественно приобретает конформацию, соответствующую β-структуре.

Данный белок имеет пищевое значение. Оно особенно велико в раннем детском возрасте, когда казеин является практически единственным источником заменимых и незаменимых аминокислот для интенсивно растущего организма ребенка. В желудке грудных детей вырабатывается специальный фермент ренин (химозин), который катализирует его гидролитический распад. Следует заметить, что переваривание казеина не требует присутствия соляной кислоты в желудочном соке. Этот белок оказывается легко доступным для действия протеиназ даже в нативном (не денатурированном) состоянии. В процессе его распада образуются биологически активные пептиды, которые оказывают регуляторный эффект на пищеварительную, сердечнососудистую, нервную и другие системы организма новорожденного.
Помимо казеина к фосфопротеинам относятся вителлины – белки яичного желтка, овальбумин – белок куриного яйца, ихтулин – белок икры рыб и многие другие. Следует заметить, что все они для человека имеют пищевое значение.
Рассматривая фосфопротеины, необходимо обратить особое внимание на тот факт, что многие внутриклеточные белки могут обратимо включать в свой состав остаток фосфорной кислоты. В качестве его донора выступает молекула АТФ. Включение в состав белка остатка фосфорной кислоты (фосфорилирование белка) изменяет конформацию его полипептидной цепи и, как следствие того, его свойства. По этой причине обратимое фосфорилирование внутриклеточных белков выступает в качестве одного из закрепленных в процессе эволюции путей регуляции каталитической активности ферментов, а также сродства рецепторных белков к их лигандам. В этой связи фосфопротеины чрезвычайно широко распространены в живых организмах. Особо велико их содержание в нервной ткани млекопитающих.

5.