Классификация аминокислот. Полярные незаряженные и полярные заряженные аминокислоты.

В литературе и статьях из инета встречается два основных варианта:

• В состав белков входит 20 α-аминокислот;
• В состав белков входит 21 α-аминокислота.

Отличие всего на одну аминокислоту — селеноцистеин. Почему один автор пишет про него, а другой нет? Может второй просто умнее? Или знает больше?

Формулировка «в состав белков входит» слишком туманна. Но я тоже пишут так. Если я возьму коллаген и начну изучать его структуру, то найду две аминокислоты, которые не относятся к 20/21 стандартным: 4-гидроксипролин и 5-гидроксилизин.

Значит, что в состав белков входят 22 или 23 аминокислоты? Нет. Если постараться, то можно найти ещё 4 аминокислоты, которые встречаются в некоторых белках.

Почему же некоторые аминокислоты относят к стандартным, а другие нет? Тут нужно добавить новое понятие — протеиногенные аминокислоты. Это аминокислоты, которые кодируются генетическим кодом. Следовательно, они включаются в белок в ходе трансляции — его синтеза.

Гидроксипролин, гидроксилизин, гамма-карбоксиглутамат и десмозин будут образованы за счёт модификации аминокислот. Модификация — это изменение аминокислоты после того, как белок был синтезирован. Выходит, что эти аминокислоты будут получены из протеиногенных: гидроксипролин из пролина, гидроксилизин из лизина и так далее. Модификация придаёт аминокислотам дополнительные свойства, которые потребуются белку. 

Выше я не назвал две аминокислоты: селеноцистеин и пирролизин. Дело в том, что они включатся в состав белка в процессе его синтеза — во время трансляции. Но своих триплетов в генетическом коде не имеют. Пирролизин нас не интересует, потому что он встречается только у некоторых бактерий. Но вот селеноцистеин входит в состав белков нашего организма. Пример такого белка — глутатионпероксидаза.

Каким же образом селеноцистеин включается в белок, если у него нет триплета? Специальным способом — через стоп-кодон UGA. Но при одном условии — матричная РНК должна включать определенную последовательность. Она называется последовательность вставки селеноцистеина (SECIS) и включает ~ 60 нуклеотидов. Эта штука входит в мРНК, которые отвечают за синтез селен-содержащих белков.

SECIS заставляет встраивать селеноцистеин на месте кодона UGA. Если же мРНК синтезирует обычный белок, то кодон UGA вызовет остановку синтеза белка.

Выходит, что не каждый стоп-кодон UGA вызывает встраивание селеноцистеина —  это, скорее, редкое исключение для некоторых матричных РНК, 

Суммируем: 

1. Селеноцистеин встраивается специальным способом;
2. У него нет четкого кодона, который вызывает его встраивание. Точнее этот кодон есть, но при обычных условиях он выполняет совсем другую функцию — останавливает синтез белка;
3. Для встраивания нужна особая матричная РНК — с последовательностью вставки селеноцистеина.

Из-за этого селеноцистеин не всегда относят к протеиногенным кислотам: где-то напишут про 20 аминокислот, а где-то про 21. Но это нечестно! Если автор добавляет селеноцистеин, то почему оставляет пирролизин без внимания? Справедливее написать про 22 протеиногенные аминокислоты.