Введение

Белок с четвертичной структурой, состоящей из четырех субъединиц – это белок, имеющий четвертичную структуру из четырех субъединиц (тетрамер). Гомотетрамеры состоят из четырех идентичных субъединиц (например, глутатион-S-трансфераза), а гетеротетрамеры – это комплексы из разных субъединиц. Тетрамер может быть собран как димер димеров, состоящий из двух гомодимерных субъединиц (например, сорбитолдегидрогеназа), или из двух гетеродимерных субъединиц (например, гемоглобин).

Взаимодействие субединиц в тетрамерах

Взаимодействие между субъединицами, формирующими тетрамер, в основном определяется нековалентными взаимодействиями. Гидрофобные эффекты, водородные связи и электростатические взаимодействия являются основными факторами, обуславливающими связывание между субъединицами. Для гомотетрамерных белков, таких как сорбитолдегидрогеназа (СДГ), считается, что структура эволюционировала от мономерной к димерной и, наконец, к тетрамерной в ходе эволюции. Процесс связывания в СДГ и многих других тетрамерных ферментах можно описать приростом свободной энергии, который можно определить по скоростям ассоциации и диссоциации.

Очистка гетеротетрамеров

Ионно-обменная хроматография эффективна для выделения специфических гетеротетрамерных белковых комплексов, позволяя очищать определенные комплексы в соответствии с количеством и положением заряженных пептидных меток. Никелевая аффинная хроматография также может быть использована для очистки гетеротетрамеров.

Внутреннее дополнение

Многочисленные копии полипептида, кодируемого геном, часто могут образовывать агрегат, называемый мультимером. Когда мультимер формируется из полипептидов, произведенных двумя различными мутантными аллелями одного и того же гена, смешанный мультимер может проявлять более высокую функциональную активность, чем мультимеры, образованные каждым из мутантов по отдельности. Если смешанный мультимер демонстрирует повышенную функциональность по сравнению с несмешанными мультимерами, это явление называется внутригенной комплементацией. У человека аргининосукцинат-лиаза (АСЛ) является гомотетрамерным ферментом, способным к внутригенной комплементации. Нарушения функции АСЛ у человека могут быть вызваны мутациями в гене АСЛ, особенно мутациями, влияющими на активный центр тетрамерного фермента. Нарушения АСЛ связаны со значительной клинической и генетической гетерогенностью, которая, как полагают, отражает широкую внутригенную комплементацию, наблюдаемую у разных пациентов.