RuBisCO - Институт фундаментальной биологии и биотехнологии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное автономное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт фундаментальной биологии и биотехнологии
Кафедра биофизики
RuBisCO
Рибулозобисфосфаткарбоксилаза
EC 4.1.1.39
Выполнил: Чижова Анастасия ФБ 09-01С
Красноярск 2014

RuBisCO (PDB ID: 8RUC)— глобулярный белок состоит из двух типов белковых
субъединиц:

Большая цепь (L, массой 55 000 Да)

Малая цепь (S, массой 13 000 Да)

RuBisCO — фермент катализирующий присоединение углекислого газа к
рибулозо-1,5-бифосфату на первой стадии цикла Кальвина, а также реакцию
окисления рибулозобифосфата на первой стадии процесса фотодыхания.

Является одним из важнейших ферментов в природе, поскольку играет
центральную роль в основном механизме поступления неорганического
углерода в биологический круговорот.

Рибулозобисфосфаткарбоксилаза является основным ферментом листьев
растений и поэтому считается наиболее распространённым ферментом на
Земле.

Одним из наиболее перспективных направлений использования RuBisCO в
генной инженерии видится трансплантация генов данного фермента из красной
водоросли Galdieria partita, рибулозобисфосфаткарбоксилаза которой обладает
естественной высокой специфичностью к CO2, в высшие культурные растения.
Это, предположительно, может увеличить их урожайность.
2
АКТИВНЫЙ ЦЕНТР ФЕРМЕНТА
Активный центр фермента
находится на больших цепях,
объединённых в димеры. Все
8 димеров больших цепей и 8
малых цепи объединены в
единый комплекс массой 540
000
Да.
У
некоторых
протеобактерий малых цепей
в
составе
рубиско
не
обнаружено.
При
этом
большие цепи кодируются в
ДНК хлоропласта, а малые —
в ядре и транспортируются в
хлоропласт перед сборкой
всего белка
Рисунок с сайта:
http://www.uic.edu/classes/bios/bios100/lectures/ps01.htm
3
СТРУКТУРА ФЕРМЕНТА
Рисунок с сайта:
http://www.rcsb.org/pdb/explore/remediatedSequence.do?structureId=1RLC&bionumber=1
4
3D модель белка
Различимы все атомы
белка.
Белые – углерод
Синие – азот;
Красные – кислород;
Желтые – сера.
5
Рибон диаграмма
6
ВАН–ДЕР-ВААЛЬСОВА МОДЕЛЬ ПОВЕРХНОСТИ
7
ВОДОРОДНЫЕ СВЯЗИ
8
Карта Рамачандра
На карте показаны углы между
аминокислотами. За синей чертой
– область недопустимых значений.
Между
синей
и
желтой
–
допустимы, но с напряжением.
Внутри
желтой
границы
–
допустимы.
9
КЛАССИФИКАЦИЯ ПО РАДИКАЛУ

Полярные заряженные
положительно – голубые

Полярные заряженные
отрицательно – красные

Полярные незаряженные( заряды
скомпенсированы) при pH=7 –
желтые

Неполярные – серые
10
Доступность для молекул воды
11