Биофизика познает рак - Инал Акоев

Сравнивали аминокислотный состав ЛДГ1 и ЛДГ5 у человека. Наиболее заметные отличия: ЛДГ1 — увеличено содержание аланина, валина, аспарагиновой кислоты, глутаминовой кислоты и метионина; ЛДГ5 — увеличено содержание аргинина, глицина, тирозина. В случае закономерных переходов от ЛДГ1 к ЛДГ5 должно уменьшаться содержание первых аминокислот и увеличиваться содержание вторых. Все они могли заменяться по принципу неправильного чтения одного из нуклеотидов кодона или по сдвигу рамки чтения (см. табл. 5).

Анализ конкретных замен в аминокислотной последовательности двух изоформ белка, связанных с изменением пролиферативной активности тканей, провели на примере сопоставления различий в аминокислотной последовательности двух изоферментов — ЛДГ1 и ЛДГ5 у цыплят и свиней.

В табл. 6 приведены только различия в аминокислотной последовательности М- и Н-форм ЛДГ у цыплят. Указаны порядковые номера аминокислот в пептидной цепи и избранные триплеты характерных для них кодонов. Из 85 различий в 70 случаях (82%) предполагаемая замена аминокислоты при переходе от Н4-формы к М4-форме могла происходить по принципу изменения одного из нуклеотидов триплета (чаще всего по первому нуклеотиду кодона — 61 случай) или по сдвигу рамки чтения (9 случаев). В 12 случаях необходима замена двух нуклеотидов триплета. Это данные в пользу возможного объяснения различий между двумя изоформами белка, характерными для разных состояний пролиферативной активности тканей, механизмами ошибочного чтения кодонов.

Однако в трех случаях — замена аланина на лизин (ГЦУ и ААА), серина на глутамин (УЦУ и ГАА) и глицинина на метионин (ГГУ и АУГ) — такое объяснение не подходит. В этих случаях единственно возможное объяснение замен связано с генетической регуляцией, с репрессией одних локусов генома и депрессией других при изменении пролиферативной активности тканей. Удивляет малый процент таких случаев (3,5%).

Таблица 6. Различия в аминокислотной последовательности М- и Н-форм ЛДГ у цыплят (выписка из работы Торфа и соавторов)

  2 5 6 9 10 12 13 14 15 17 18 19 20 24 30 41 43 45 M УЦА ГАУ ЦАУ ЦАЦ ААУ ЦАУ AAA ГАГ ГАА ЦАЦ ЦАЦ ГЦУ ЦАУ УЦА ГЦГ АУГ ГАУ ГЦУ Ser Asp His His Asn His Lys Glu Glu His His Ala His Ser Ala Met Asp Ala H Thr Glu Lys Thr Pro Ala Ala Gly Ser Thr Val Pro Ser Thr Gly Gly Gly Cys АЦА ГГУ AAA АЦЦ ЦЦУ ГЦУ ГЦУ ГГГ УЦУ АЦЦ ГУЦ ЦЦУ УЦА АЦА ГГГ ГГУ ГГУ УГЦ   49 54 73 75 78 79 80 84 88 91 93 98 116 123 124 130 132 133 M АЦУ ГУУ AAA ЦЦЦ АЦУ УЦА ГГУ УЦА ЦАУ ЦУУ АУУ ГЦУ АУУ ААЦ ГУУ ГАУ AAA ЦУУ Thr Val Lys Pro Phr Ser Gly Ser His Leu He Ala He Asn Val Asp Lys Leu H Ala Leu Gin His Val Ala Asp Ala Asn He Val Val Val Gin He Asn Val He ГЦУ ЦУУ ЦАА ЦАЦ ГУУ ГЦА ГАУ ГЦА ААУ АУУ ГУУ ГУУ ГУУ ЦАА АУУ ААУ ГУА АУУ   135 147 150 153 167 172 175 183 190 192 199 212 213 215 217 222 224 226 M АУУ ГЦУ АУУ УУУ УЦУ ЦАУ ГГУ ЦУА ГУУ ЦАГ ЦЦУ ААГ ГЦА ЦАУ ГАУ ГЦА AAA ЦАУ Не Ala He Phe Ser His Gly Leu Val Gln Pro Lys Ala His Asp Ala Lys His H Val Thr Leu Leu Thr Tyr Ala Thr Leu Glu Ala Gln Gln Asp Ala Lys Ser Asn ГУУ АЦУ ЦУУ УУА АЦУ УАУ ГЦУ АЦУ ЦУУ ГАГ ГЦУ ЦАГ ЦАГ ГАУ ГЦУ АЛА АГУ ААУ   236 243 249 258 260 263 264 268 272 273 276 280 231 284 285 296 297 300 M ГАУ AAA АГУ ГАУ ГЦУ АУА АУГ ЦГУ ЦЦУ АУУ ГЦУ АУГ ЦАУ AAA ГАУ ГГУ УЦА АУУ Asp Lys Ser Asp Ala He Met Arg Pro He Ala Met His Lys Asp Gly Ser He H Glu Arg Asn Glu Cys Met Leu Tyr Ser Val Leu Thr Tyr Gln Asn Ser Ala Leu ГАА АГА ААУ ГАА УГЦ АУГ ЦУГ УАУ УЦУ ГУУ ЦУГ АЦГ УАУ ЦАА ААУ АГУ ГЦА ЦУУ   302 304 305 306 307 310 314 315 316 325 329 331 333           M ГАУ ГУУ AAA АУГ АУА ЦЦУ ГАА ЦАГ АУУ ГГУ ГАА ЦАА УУУ           Asp Val Lys Met He Pro Glu Gln He Gly Glu Gln Phe           H Ser He Asn Gln Lys Asp Ala Lys Leu Ser Asp Lys Leu           АГУ АУУ ААУ ЦАГ AAA ГАУ ГЦА ААГ ЦУУ АГУ ГАУ AAA УУА           Примечание. Цифры в таблице — номера аминокислот по порядку, буквы — сравниваемые нами триплеты кодонов.

К абсолютному большинству случаев замен аминокислот, как указано выше, вероятно, применимы закономерности, работающие в простейших модельных системах во внеклеточных условиях и вне генетической регуляции.