Четвертичная структура белков

Четвертичная структура характерна для белков, построенных из двух или более пептидных цепей. Белки такого типа называются олигомерами или олигомерными белками. Отдельные структурные единицы олигомерного белка называют субъединицами или протмерами.

Субъединица (протомер) полипептидная цепь, характеризующаяся наличием третичной структуры.

Взаимное расположение субъединиц, т.е. способ их совместной укладки и упаковки с образованием нативной конформации олигомерного белка и называют четвертичной структурой.

Субъединицы связаны друг с другом посредством лишь слабых нековалентных взаимодействий (электро-статических, водородных, гидрофобных). Причем субъединицы взаимодействуют друг с другом только определенными участками своей поверхности (контактные участки).

Взаимное «узнавание» контактных участков происходит по принципу комплементарности. Каждая субъединица взаимодействует с другими во многих точках. Следовательно, ошибочные комплексы в олигомере практически невозможны.

Олигомерный белок может содержать две, три, четыре или более субъединиц. Иногда встречаются олигомеры, состоящие из 12 субъединиц и имеющие молекулярную массу до 1 000 000 килодальтон. Субъединицы могут быть одинаковыми или разными.

Взаимное расположение субъединиц, т.е. способ их совместной укладки и упаковки с образованием нативной конформации олигомерного белка и называют четвертичной структурой.

Наиболее изученным олигомерным белком является человеческий гемоглобин, который состоит из четырех субъединиц, двух α- (по 141 остатку в каждой) и двух β-субъединиц. (по 146 остатков в каждой). Субъединицы уложены приблизительно в виде тетраэдра, с каждой субъединицей связана одна молекула гема (Рис. 2.12):

Рис. 2.12. Строение молекулы гемоглобина: его субъединиц и структура гема (порфиринового комплекса Fe)

Третичная структура каждой субъединицы гемоглобина имеет много общего с третичной структурой миоглобина (Рис. 2.13):