1631210420-51809e5945ab35d4cdee1bdd13f237d3 (Лекция 2 - Строение и биологические функции белков), страница 2

Последние стимулируют образование исекрецию гормонов периферических эндокринных желез, которые поступают в общий кровотоквзаимодействуют с клетками-мишенями. Изменение концентрации метаболитов в клетках-мишенях помеханизму отрицательной обратной связи подавляет синтез гормонов, действуя либо на эндокринныежелезы, либо на гипоталамус. Такие петли обратной связи действуют в системах регуляции гормоновнадпочечников, щитовидной железы, половых желез.В начале 70-х годов выделили и определили первичную структуру нескольких из пептидных рилизинггормонов – тиролиберина, люлиберина, соматостатина, нейротензина, субстанции Р.

В 1977 г. за открытиегипоталамических гормонов Эндрю Шалли (Andrew V.Schally), Роже Гиймен (Roger Guillemin) и РозалинЯлоу (Rosalin S.Yalow) удостоились Нобелевской премии по физиологии или медицине.Тиреолиберин в передней доле гипофиза стимулирует синтез и секрецию тиреотропина, а такжеоказывает стимулирующее влияние на синтез многих других гормонов. Разрушается в клетках-мишенях икрови под действием протеаз (3–4 мин).

Основная биологическая функция тиреотропина – стимуляциясинтеза и секреции йодтиронинов в щитовидной железе.Соматолиберин стимулирует освобождение гормона роста из передней доли гипофиза. Под влияниемгормона роста усиливаются транспорт аминокислот в клетки мышц, синтез белка в костях, хрящах, мышцах,печени и других органах.Соматостатин тормозит секрецию гормона роста, глюкагона, инсулина, кальцитонина,иммуноглобулинов и других гормонов.Адренокортикотропный гормон (АКТГ), или кортикотропин - этополипептид, состоящий из 39 аминокислот.

Вырабатывается клеткамипередней доли гипофиза под влиянием кортикотропинлиберина.АКТГобладаетширокимспектромбиологическогодействия.Основнойизвызываемых им эффектов заключается встимуляции коры надпочечников, которыепродуцируютгормоныадаптациикортикостероиды.

Кроме того, АКТГ проявляетлипотропную активность, стимулируя синтезжирных кислот в жировых клетках, снижаетсодержание глюкозы в крови, влияет на белковыйобмен, нервную систему и поведение животных.При стрессе (травма, ожог, хирургическоевмешательство, интоксикация химическимивеществами, кровотечение, боль, психическаятравм) концентрация АКТГ в крови возрастаетво много раз.У здоровых людей наименьший уровень АКТГ вкрови отмечается в конце дня и непосредственноперед сном, наибольший – в 6-8 ч утра, в моментпробуждения. Время полупревращения в кровисоставляет 15-25 мин.Пептиды-коннекторыПептиды-коннекторы (connector – соединитель) связывают условные рефлексы в мозге среакцией организма на внешние воздействия.

При введении таких пептидов рефлексывоспроизводятся.Амелитин, Глу-Глу-Гли-Тир-Сер-Лизобразуется в мозгу белых крыс при привыкании к резкому звуку определенной частоты ипродолжительности. После введения амелитина, выделенного из этого животного, необученнойкрысе, она не реагирует на резкий звук той же частоты и продолжительности. Эффективная доза - 10 нг.Скотофобин, Сер-Асп-Асн-Асн-Глн-Глн-Гли-Лиз-Сер-Ала-Глн-Глн-Гли-Гли-Тир.Он образуется в мозгу белых крыс при воспитании у них страха перед темной частью лабиринта.После введения природного препарата белые крысы и мыши избегают темнотыПептидные токсины и антибиотикиПептиды как лекарственные средстваСоздание и внедрение в практику любого нового лекарства – процесс очень затратный, длительный и под силувесьма немногим фирмам.

В 90%х годах прошлого века на рынке появилось около 50 лекарств, а в началенынешнего – только 25-30. Еще одна причина малого числа «пептидных лекарств» - необоснованные надежды,порожденные сенсационностью. От таких препаратов ждали слишком многого и рассчитывали получить ихслишком быстро. Не избежали подобной участи и лекарства на основе регуляторных пептидов. Однакоочевидно, что по мере решения трудностей, возникающих при работе с этими «нежными» веществами, мыбудем получать все больше эффективных, надежных лекарств от самых различных болезней.Пептидные лекарства постоянно появляются и внедряются в практику. Речь прежде всего идет о гормональныхпрепаратах, причем создаются новые средства на основе уже известных, например, гипоталамическихлиберинов и статинов и их аналогов. Кроме того, разрабатываются оригинальные лекарственные формы такихпептидных гормонов, как инсулин, соматотропин, окситоцин, вазопрессин.

Цель этого — увеличитьдоступность гормонов, что позволяет понизить и частоту введения лекарств, и необходимую дозу.Сегодня имеется много защитных приемов от распада вводимых в организм пептидов, в том числе способобогащения пролином. Так в Институте молекулярной генетики и на кафедре физиологии МГУ было созданопептидное ноотропное средство – семакс. В настоящее время такая «пролиновая защита» применяется школойакадемика Н.Ф. Мясоедова для получения пептидных средств пролонгированного и усиленного действия.Устойчивы к действию протеаз и многие пептиды прокариот, имеющие в составе правовращающиеаминокислоты, «не узнаваемые» ферментами.

Удивительно, но пептид дерморфин, содержащий остаток Dаланина и обладающий очень высокой обезболивающей активностью, был выделен из кожи тропическихлягушек. Каким же образом D-аланин оказывается в структуре регуляторного белкового фактора амфибии?Ясно, что такое «производство» дорого обходится и требует участия особых ферментативных систем. Однакокомфорт и безопасность, которые представляет своим обладателям дерморфин – явно окупают все затраты.Вообще говоря, кожа тропических амфибий содержит целый набор ядовитых белковых факторов, в том числе ипсихотропных. Видимо, хищники стараются не прикасаться к этим довольно ярко окрашенным и совершеннобезобидным на вид животным, поскольку попадание дерморфина в организм в лучшем случае дезорганизуетповедение на несколько часов.

А вот сами лягушки совершенно не страдают.•Met-Gln-His-Phe-Pro-Gly-ProMet-Gln-His-Phe-Pro-Gly-Pro• СЕМАКС. Аналог фрагментаадренокортикотропного гормона(молекула АКТГ человека состоит из 39аминокислотных остатков).• Обладает нейроспецифическим эффектомв отношении ЦНС. Влияет на процессы,связанные с формированием памяти иобучения.РЕГУЛЯТОРНЫЕ БЕЛКИ-ГОРМОНЫ. Участвуют в поддержании постоянства внутреннейсреды организма. Читать. Учебник: Северин «Биохимия» стр. 322-330.••ИНСУЛИН – пептидный гормон из 51-гоаминокислотного остатка. Дисульфиднаясвязь соединяет 2 полипептидные цепи А(21 аминокислотных остатков) и В (30аминокислотных остатков). Синтезируетсяв β-клетках поджелудочной железы исекретируется в кровь на повышениеконцентрации глюкозы в крови.

Рецепторыинсулина обнаружены почти во всех типахклеток, но больше всего их в гепатоцитах иклетках жировой ткани.Начало 1960-х годов – синтез человеческогоинсулина (для лечения сахарного диабета).Первый генно-инженерный человеческийинсулин получен в 1978 г.Белки-гормоны участвуют в поддержании постоянства внутренней среды организмаГормон инсулин синтезируется в β-клеткахподжелудочной железы и выделяется в кровьпри повышении концентрации глюкозы вкрови после еды и, стимулируя использованиеглюкозы клетками, снижает концентрациюглюкозы до нормыГлюкагон – «гормон голода», вырабатывается-клетками поджелудочной железы в ответ наснижение уровня глюкозы в крови.

Служитдля гепатоцитов внешнем сигналом онеобходимости выделения в кровь глюкозы засчет распада гликогена или синтеза глюкозыиз других веществ – глюконеогенеза.ГОРМОНАЛЬНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ МЕТАБОЛИЗМАЭнкефалины и эндорфины - представители опиоидных (отслова «опиум») пептидов, т.е. пептидов, действующих наморфиновые (опиатные) рецепторы головного мозга.Интерес к их изучению связан со способностью этихсоединений, аналогичных морфину, подавлять боль ивызывать состояние эйфории («кайф»). Биологическоедействие опиоидных пептидов связано с регуляциейболевых ощущений (анальгезии), эмоциональногоповедения, памяти, обучаемости.Пептиды  регуляторы иммунитетаПептиды  регуляторы иммунитетаПервичная структура пептидов и белков.Учебник: Северин «Биохимия» стр. 15-16, 19-20.Аминокислотные остатки в пептидной цепи белков чередуются не случайнымобразом, а расположены в определенном порядке.

Линейную последовательностьаминокислотных остатков в полипептидной цепи называют «первичнаяструктура белка». Число мыслимых полипептидов необозримо велико. Оносоставляет для структур, содержащих n аминокислотных остатков, 20n. Уже длясравнительно небольшого пептида, состоящего из 100 аминокислотных остатков,это число составляет 20100 = 10130, т.е. на пятьдесят порядков превосходит числоатомов в наблюдаемой части вселенной.БЕЛКИ – ПОЛИФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ.Для всех белков характерно наличие в структуре таких функциональных групп, как аминогруппы,карбоксильные группы, гидроксигруппы, сульфгидрильные группы, имидазольный фрагмент.Как известно, функции определяются пространственной укладкой белка.Лайнус Карл Полинг – американский химикПервый учёный, который смогуспешно предсказать вторичнуюструктуру белков.В 1954 году «за исследованияприроды химической связи и ееприменения для определенияструктуры соединений» былудостоен Нобелевской премии.Если будете работать как ЛайнусПолинг, быть вам лауреатамиНобелевской премии по химии(см.