Принципи функціонування білків

За вдалим визначенням А.В. Фінкельштейна, усі різноманітні операції, які виконують білки, можна описати трьома словами:

ЗВ’ЯЗАТИ − ТРАНСФОРМУВАТИ – ВІДПУСТИТИ

Звичайно, не обов’язково кожний білок здійснює всі три операції. Може виконуватися лише одна з них − зв’язування. Так працюють імуноглобуліни: з надзвичайно високою селективністю зв’язують антиген (точніше, антигенний детермінант − невеличку ділянку на поверхні чужорідної для організму молекули). Константа зв’язування є настільки високою, що практично взаємодія є не рівноважною (неможлива дисоціація комплексу). Далі цей комплекс просто руйнується певними клітинами імунної системи.

Операцію зв’язування з іншими білками й молекулами небілкової природи виконують білки, що залучені до утворення різноманітних клітинних структур. У цьому випадку зв’язування може змінюватись дисоціацією (наприклад, при утворенні / руйнуванні філаментів цитоскелета), що часто супроводжується структурними змінами в молекулі білка.

Операції зв’язати–відпустити виконують численні регуляторні білки (транспортні білки, рецептори, фактори транскрипції тощо). Для їхнього функціонування також часто велике значення мають структурні перебудови за механізмом, показаним схематично на рис. 17: певний ліганд, виконуючи роль хімічного сигналу, індукує або блокує спорідненість білка-регулятора до певної молекули-мішені.

Найважливіший для живих систем функціональний клас білків − ферменти, або ензими (enzymes), які здійснюють каталіз усіх численних біохімічних реакцій, виконуючи три операції: зв’язують субстрати, сприяють їхній трансформації, відпускають продукти реакції.