Специфичность белков

Abstract

Способность к специфическому узнаванию и специфическому взаимодействию является основой биологических функций всех белков. Специфически узнать молекулу - это значит найти поверхность молекулы с такой мозаикой радикалов, с которой можно образовать максимально возможное количество связей. Специфически взаимодействовать - это значит образовывать между участками поверхностей молекул максимально возможное число связей. Поверхности молекул, которые при образовании связей дополняют друг друга, называются комплементарными: положительному заряду должен соответствовать отрицательный, а группе с поляризованным протоном - атом с неподелённой парой электронов; одной гидрофобной группе стерически должна соответствовать другая. Отсюда правило: две молекулы, поверхности которых комплементарны, находят друг друга и взаимодействуют. Уникальность белков в том, что они могут менять свою конформацию, делая поверхность комплементарной лиганду, например активный центр фермента-субстрат (по Кошланду). Различные лиганды связываются с белковыми молекулами по центрам связывания, которые, очевидно, должны быть комплементарны функциональным группам лиганда. Поскольку связи между лигандом и центром связывания белка нековалентные (водородные, ионные, гидрофобные), такое связывание обратимо. Связывание белка с лигандом зависит от числа мест (центров) связывания и количества молекул лиганда: Если количество молекул лиганда превышает число центров связывания на белке, то дальнейшего связывания не происходит (белок насыщен лигандом). Специфическое взаимодействие за счёт комплементарных поверхностей объясняет большинство функций белков (фермент-субстрат; гормон-рецептор; антиген-антитело и т. д.).