Biokhimia_cheloveka_Marri_tom_1 (1123306), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Последующая их обработка кислотой в растворителях, не содержащих гидрокснльных групп, приводит к циклизации производных с образованием фенилтиогидантоинов. Эта реакция, позволяющая идентифицировать 1Ч-концевой остаток пентида, используется при автоматическом секвенировании полипептидов. Установление полной первичной структуры путем сравнения последовательностей перекрывающихся пептидов Последний шаг состоит в воссоздании последовательности, в которой просеквенированные пептиды располагались в исходном белке. Для этого необходимо иметь пептиды, полученные разными методами в результате разрыва белковой цепи в различных местах (например, с использованием трипсина и химотрипсина). Сопоставив последовательности полученных пептидов, однозначно устанавливают первичную структуру (рис, 4.12). Ряс.
4.12. Используя пептнд Е, последовательность которого перекрывается с последовательностями пептидов Х и т', можно установить, что в исходном белке пептиды Х и т располагаются в порядке Х- Ъ', но не т'-+Х. АВТОМАТИЧЕСКИЙ СИНТЕЗ ПЕПТИДОВ С помощью классических химических методов удалось синтезировать октапептиды вазопрессин и окситоцин, а позднее — брадикинин, однако выходы конечного продукта были столь низкими, что нельзя было надеяться на возможность синтеза более длинных полипептидов или белков.
Эту задачу удалось решить методом автоматического твердофазного синтеза, разработанным Меррифилдом. Весь процесс проводится в одном сосуде, в который автоматически по заданной программе, через определенные промежутки времени, добавляются реагенты, удаляются продукты и т.д. Процесс состоит из следующих этапов. 1. Аминокислота, которая будет находиться на С-конце полипептида,присоединяется кнерастворимой частичке смолы. 2. Вводится вторая аминокислота с предварительно блокированной соответствующим реагентом аминогруппой, и в присутствии дегидратируюшего агента дициклогексилкарбодиимида образуется пептидная связь. 3.
Блокирующая группа отщепляется кислотой; при этом образуются газообразные продукты, которые удаляются. 4. Стадии 2 и 3 повторяготся со следующей присоединяемой (второй) аминокислотой, далее с третьей, и так до тех пор, пока к частичке смолы не окажется присоединенным полностью синтезированный полипептид. 5. Полипептид отщепляется от частички смолы. Процесс протекает быстро и с прекрасным выходом. На образование каждой пептидной связи затрачивается около 3 ч. Этим методом за 8 сут была синтезирована А-цепь инсулина (21 остаток) и за 11 сут — В-цепь (30 остатков).
Наиболее выдающийся результат состоял в полном синтезе панкреатической рибонуклеазы (124 остатка; рис. 5.10) с общим выходом 18%; зто был первый синтезированный фермент. Это достижение ознаменовало собой нача- 41 ло новой эры не только в области изучения структуры белка, но и в смежных областях, например в иммунологии, в производстве вакцин, а также, возможно, в медицине при лечении болезней, связанных с врожденными нарушениями метаболизма. Ряд физиологически важных пептидов был синтезирован из Г:аминокислот с помощью методов, исключающих их рацемизацию; полученные продукты в полной мере обладали физиологической активностью. Примерами служат октапептиды окситоцин и вазопрессин, адренокортикотропный гормон (АКТГ) и меланоцитстимулирующий гормон (гл. 45).
ЛИТЕРАТУРА Сагаог С.Я.. Бс1итте! Р.Я. ВюрЬузка! СЬет!вггу, Раг! 1: ТЬе СопГоппабоп оГ Масгопю!есн1ев, Ргеетап, 1980. !Имеется перевод: Кантор Ч., Шиммел П. Биофивическая химия.— М: Мир, 1984.! Суип Г. С. О., И'оМ Р. Берага6оп оГ рергЫез оп рЬозрЬосейн1ове апд оГЬег сейн!ове юп ехсЬап8егв, Ме0кхЬ Епхупю!, 1977, 47, 204. Соорег Т. С. ТЬе Тоо1з оГ В!осЬет!вггу, %!!еу, 1977. Сга(8 1.. С.. Сои бигп Ю., В!егер Н. Ме!Ьо!!в оГ гйе в!аду оГ вта11 ро1урерйде Ьогтопев апг! ап6Ь!обсз ш зо!нйоп, Аппп.
Кеч. В1осЬет., 1975, 44, 509. ОауЬоГГ М. (е!!.) Аг1аз оГ Рго!еьп Бе!!пенсе ап6 Б!гнсгнге, Чо!. 5, !Чайопа1 Вюпкрйса1 КезеагсЬ Ронш1айоп, %авЫп8- гоп, ОС, 1972, Барр!. 1, 1973; Барр!. 2, 1976; Бнрр1. 3, 1979. Навб |. Н. (есЦ Ап6Ью6сз. 1п: МерйосЬ !п Епхуто!о8у, Чо!. 43, Асадепйс Ргевв, 1975.
Не(этап Е. СЬготагорарЬу. А 1аЬога!огу Нап!!Ьоо1с оГ СЬготаго8гаррис апд Е!ес!горЬоге6с Ме!Ьодв, Згг! ед., Чап 1Чозггапд, 1975. уаигера-Ав!ей 1., Маги 1. АсЫк с1еача8е оГ !Ье авраггу1- рго!!пе Ьопд апов ГЬе 1ипйа6опв оГ гЬе геас6оп, Апа1. ВюсЬет., 1975, 69, 468. МаБопеу И'. С., НегтскГвоп М. А. Н!8Ь-у!е16 с!еача8е оГ ггур!орЬапу! рерййе Ьопг!в Ьу о-!ойозоЬепхо!с асЫ, ВюсЬет!зггу, 1979, !8, 3810. Ма1!опеу И'. С., Бт!г1! Р. К., Негтогйоп М. А. Рга8теп!айоп оГ рго!е|пз мчгЬ о-!ойозоЬепхо1с аси1: СЬепнса1 пксЬапып апд Ыеп6бса6оп оГ о-юдовоЬепхо!с асЫ аз а геас6- че сопгапнпап! ГЬа! тобрйез гугову! геяг!н~, В!осЬет1- з!гу, 1981, 20, 443. Маге(!п А., Меггу!еЫ Я.В. СЬеппса! зупгЬез!в оГрерйдез апд рго!е!пв, Аппн.
Кеч. ВюсЬет., 1970, 39, 841. ФееИе!тап Б. В. (е~Ц Ргогеш Бе!!пенсе Ое!ептнпагюп, Брпп8ег-Чег!а8, 1970. РаггЬу Е, Бт!г6 Е.1. КечегяЫе тойГкайоп оГ агрпше гевЫнев: Арр!кабоп го вецнепсе згнййез Ьу гезггкбоп оГ ггур6с Ьуйго1уяв го 1узше геяднез, 1. Вю1. СЬегп., 1975, 250, 557. Реагвоп Х О. ег аЕ Кечегзей-рЬаве знрроггв Гог !Ье гезо1н!юп оГ 1аг8е депагнгей рго!е!п Ггарпепгз, 1.СЬготаго8г., 1981, 207, 325. Веки!ег Е.
Р., Соойпк К. М. Н!8Ь регГоппапсе !и!н!6 сЬютаго8гарЬу оГ ргоге!пз, Апа1. ВюсЬет., 1980, 103, 1. БпусГег Б.Н., 1паев Я.В. Рер6!!е пенгоггапзтйгегв, Аппп. Кеч. ВюсЬет., 1979, 48, 755. Бгеюагг,У.М., уоипя Х.Р. Бо1Ы РЬаве Рерббе Буп!Ьеяз, Ргеегпап, 1969. Б!огт 17. К„йовепв!а! К. Б., Б!гапвоп Р. Е. Ро!утух!и апйЬ!о6св, Аппп.
Кеч. ВюсЬет., 1977, 46, 723. Уже!8 С., Яюта 1. НапдЬоо!! оГ СЬгоп1а!о8гарЬу, 2 чо!з, СКС Ргевв, 1972. Глава 5 Белки: структура и свойства Викпюр Родузлл ВВЕДЕНИЕ КЛАССИФИКАЦИЯ БЕЛКОВ БИОМЕДИЦИНСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ Альбумины Глобулины Проламины Гистоны Склеропротеины Все белки являются высокомолекулярными иоливеитидами. Условную границу между крупными полипептидами и белками обычно проводят.в области мол. масс 8000 — 10000.
Простые белки содержат только аминокислоты, а сложные — еще и неаминокислотные компоненты: гем, производные витаминов, липидные или углеводные компоненты. В этой главе мы рассмотрим свойства простых белков. Уникальные свойства специфических сложных белков, в том числе гемопротеинов (гл. 6), гликопротеинов (гл. 54) и липопротеинов (гл. 26), будут рассмотрены позднее, как и свойства простых белков с уникальной структурой, таких, как коллаген и сократительные белки (гл. 56), Белки играют центральную роль в процессах жизнедеятельности клеток (примером служат ферменты) и в формировании клеточных структур. Анализ содержания в крови определенных белков и ферментов широко используется в диагностических целях.
В частности, при заболеваниях печени диагностическое обследование непременно включает электрофоретическое определение относительного содержания альбуминов и глобулинов в плазме крови. Анализ содержания в плазме липопротеинов и иммуноглобулинов с помощью электрофореза и других методов обычно используется при диагностике специфических типов гиперлипопротеинемии и иммунных нарушений.
Моча человека в норме не содержит белков; поэтому обнаружение в моче даже небольших количеств белка (протеинурия) с помощью соответствующих лабораторных анализов служит важным показателем заболевания почек, в частности различных форм нефритов. Удовлетворительной универсальной системы классификации белков не существует. Имеется лишь несколько общеупотребительных систем классификации, частично противоречащих одна другой. С точки зрения ключевых свойств белков все они имеют ограниченную ценность. Однако эти системы и соответствующая терминология используются в клинических лабораториях, поэтому имеет смысл вкратце рассмотреть их.
Мы обсудим главные особенности систем классификации белков, основанных на растворимости, форме молекул, функциях, физических свойствах и трехмерной структуре. Растворимость Классификация белков, основанная на их растворимости, была введена в 1907 — 1908 гг. и используется до сих пор, особенно в клинической биохимии (табл. 5.1). Строго установленных границ между Таблица 5Л.
Класснфнкапня белков. ~~снованная на нх ра- створимостии Растворимы в воде и солевых растворах. Не имеют особенностей в смысле содержания отдельных аминокислот Слаборастворимы в воде, но хорошо растворимы в соленых растворах. Не имеют особенностей в смысле содержания отдельных аминокислот Растворнмы в 70 — 30%-ном зтаноле, но нерастворимы в воде и в абсолютном зтаноле. Богаты аргинином Растворнмы в солевых растворах Нерастворнмы в воде и солевых распюрах.