Краткая характеристика белка

C использованием материалов сайта NCBI^[5] были получены данные, приведенные в таблице:

Аминокислотная последовательность белка (Получена с помощью сайта NCBI)

Данный белок, как видно из названия, выполняет сразу две функции в биосинтезе глутатиона, а именно - образование гамма-глутамилцистеина из L-глутамата и L-цистеина, и образование глутатиона из L-гамма-глутамилцистеина и L-глицина (рис. 1). Обе реакции идут с затратой АТФ, поэтому данный фермент отосят к классу лигаз (синтетаз)^[2][3]. Для многих других организмов данный этап биосинтеза глутатиона происходит в два отдельных этапа, выполняемых двумя различными белками.^[1] Как видно из 3d-модели, полученной с использованием метода дифракции рентгеновских лучей (рис. 2), белок является глобулярным, преобладают альфа-спирали (на модели изображены спиралями), присутствуют бета-листы (на модели - стрелки).

Глутатион (рис. 3) - молекула, обладающая антиоксидантными свйствами, причем он не только защищает клетку от токсичных свободных радикалов, но и в целом определяет окислительно-восстановительные характеристики внутриклеточной среды. Дело в том, что внутри клетки тиоловые группы глутатиона находятся в восстановленном состоянии (SH) в сравнительно высокой концентрации (около 5 мМ). Этого достаточно, чтобы он мог восстанавливить любую дисульфидную связь (S-S), образующуюся между остатками цистеина внутриклеточных белков (Одна из причин, по которым данный вид связи, поддерживающей третичную структуру белка, встречается, в основном, у секреторных белков). При этом восстановленная форма глутатиона GSH превращается в окисленную GSSG. Восстанавливается окисленный глутатион под действием фермента глутатионредуктазы, который постоянно находится в клетке в активном состоянии и индуцируется при окислительном стрессе. Соотношение восстановленной и окисленной форм глутатиона в клетке является одним из важнейших параметров, который показывает уровень окислительного стресса. ^[4] У животных, помимо этого, глутатион принимает участие в синтезе лейкотриенов, связывании и выводе из организма гидрофобных токсинов и ксенобиотиков, цикле оксида азота. Есть свидетельства участия глутатиона в процессе апоптоза^[6] Также молекула находит широкое применение в качестве БАД, производители которых уверяют в многочисленных полезных свойствах своего продукта (например вот), однако эффект от перорального приема вряд ли имеет место, поскольку молекула является пептидом.

Геномное окружение

Расположение гена GshAB в геноме бактерии Pasteurella multocida, определенное при помощи секвенирования

В заключение пара слов о носителе исследуемого гена. Pasteurella multocida – грамотрицательная протеобактерия, факультативно анаэробная, патогенная для многих птиц и млекопитающих, в т.ч. человека. Выделена в 1880 году Луи Пастером, в честь которого и дано родовое название. Способна вызывать эпидемии среди диких и домашних животных, в связи с чем активно исследуется. ^[7]Например, с ней связывают внезапную гибель стада сайгаков в 2015 году^[8]