Biokhimia_cheloveka_Marri_tom_1 (1123306), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Некоторые а-аминокислоты, не входящие в состав белков, но играющие важную роль в метаболизме Формула прн нейтральном рН Название Роль Промежуточное соединение в биосинтезе цистеина (гл. 29) сн — сн 1 ЗН Промежуточное соединение в катаболизме цистенна (гл. 3!) сн ! О2 Промежуточное соединение в метаболизме треонина, аспарагиновой кислоты и метионина (гл. 3!) СН вЂ” СН2-:,';,~~ ~~":": Он +ФУ~': Промежуточное соединение в метаболизме треонина, аспарагиновой кислоты и метнонина (гл. 31) Орнитин (2,5-Бисаминопентановая кислота) СН2 — СН вЂ” СН2 -,~б.,:., + 3 Промежуточное соединение в биосинтезе мочевнны (гл. 31) Аргининоянтарная кис- лота , Промежуточное соединение в биосинтезе мочевины (гл.
3!) + СН Предшественник меланнна (гл. 32) ДОФА (3„4-Дигидр- оксифенилалан) н --,(1(4'(3()~;:,, НО НО 3-Моноиодтирозин Предшественник тиреозцшых гормонов ! Но ~ ~ СН2 .(:В'.4>~~- "' То же 3,5-Дииодтирозин СН -", Н-:-4."6(й 2 + '3 3,5,3'-Тринодтиронин (Тз) О НО Тироксин (3,5„3',5'- Тетраиодти ронин; Т~) сн2 ':ЮВФ ~1~~~1 1,'."„: "' НО Гомоцистеин (2-Амино4-меркаптомасляная кислота) Цистеинсульфиновая кислота (2-Амино- 3-сульфинопроционовая кислота) Гомосерин (2-Амино4-гидроксимасляная кислота) Цитруллин (2-Амино-5-уреидопентановая кислота) СН2-СН2-СН2 4Р).,-(3(Ф:" ! ф* МН +й1)(й ! С=О ! йН2 ин ~ ,„.
С вЂ” Р!Н ООС-Сн Глава 3 Обычное я систематическое название Формула при нейтральном рН Роль СН» — СНз — СОО- 1 »)ЧНз Составная часть кофермента А и витамина пантетеина (гл. !7) ~3-Алании (3-Аминопропионат) СНз — СН. ЯОз ! .МНз Находится в желчи в составе конъюгвтов желчных кислот (гл. 27) Таурин (2-Аминозтилсульфонат) СНз — СНз — СНа — СОО- +)ЧНз 1-Аминомвсляняя кислота (ГАМК) Нейромедиятор, образующийся из глутаматв в ткани мозга (гл. 32) Нз)ч+ — СНз — СН вЂ” СОО- СНз Конечный продукт катяболизма пиримндннов, иногда обнаруживаемый в моче некоторых больных (гл.
35) р-Аминоизомвслянвя кислота (2-Метил-3-вмннопропионят) вободившимся аммиаком, образуя голубой комплекс с максимумом поглощения при Х „, = 570 нм. Образование этого окрашенного соединения используется в количественном тесте на а-аминокислоты, с помощью которого можно обнаружить аминокислоты, даже если их количество не превышает 1 мкг. Нингидрин реагирует не только с а- аминокислотами, но и с другими аминами; при этом тоже появляется голубая окраска, но без выделения СО,. Таким образом, выделение СО, является индикатором участия в реакции а-аминокислоты.
)чНз и пептиды тоже вступают в реакцию, но менее активно, чем а-аминокислоты. Продукт реакции между пролином (или 4-гидроксипролином) и нингидрином имеет желтую окраску. Флуорескамии (рис. 3.6) является еше более чувствительным реагентом, позволяющим обнаруживать аминокислоты в количестве порядка нано- грамм. Как и нингидрин, он образует комплекс не только с аминокислотами, но и с другими аминами. нн. О- Аланин Ванин Н20 Алаз»ии валин (А!а-ззав, аииеззизз Рнс.
3.7. Соединение аминокислот пептидной связью (зате- ненная область). Образование пептидных связей Наиболее важной реакцией, в которой участвуют аминокислоты, является образование невтндных связей. При этом высвобождается одна молекула воды (рис. 3.7). Однако реакция осуществляется не так, как она представлена на рисунке, поскольку равнове- сне сильно сдвинуто в сторону гндролнза пептидной связи. Для образования пептидной связи между двумя аминокислотами карбоксильная группа должна быть предварительно активирована. Химический синтез осуществляется путем предварительного образования хлорангидрнда. Биологическая активация включает взаимодействие с АТР.
СВОЙСТВА ИНДИВИДУАЛЬНЫХ АМИНО- КИСЛОТ Глицин, наименьшая из аминокислот, может локализоваться в таких областях трехмерной структуры белковой молекулы, которые недоступны другим аминокислотам. Рис. 3.6. Флуоресквмин. Таблица 3.$. Некоторые аминокислоты, не содержащие и-вминогрупп и играющие важную роль в метвболнзме млекопи- тающих Аминокислоты 6 а а $3 3 $* Г1 Й о 0 Жидкая Жидкая Распределительная хроматография на бумаге, в тонком слое порошки целлюлозы, на колонке с инертным носителем, покрытым тонким слоем жидкости; гель- фильтрация Ионообменная хроматография: адсорбция на тонких слоях или частицах, заполняющих колонку Твердая 240 260 280 Длина волны, ны Жидкая Газообразная Распределительная хроматография (между тонким слоем жидкости на носителе и подвижным газом) Алифатические К-группы аланина, валина, лейцина и изолейцина и ароматические К-группы фенилаланнна, тирозина и триптофана гидрофобны; это свойство приводит к одному очень важному последствию — образованию упорядоченного поверхностного слоя молекул воды в области поверхности молекулы белка, где экспоннрованы неполярные К- группы.
Заряженные К-группы основных и кислых аминокислот играют важную роль в стабилизации специфической конформации белка путем образования соленых связей. Кроме того, аминокислоты с положительно и отрицательно заряженными В; группами, а также гистидин могут участвовать в формировании систем «переноса заряда», которые в ходе ферментативного катализа обеспечивают перемешение заряда на значительные расстояния. Наконец, уникальная и очень важная роль в ферментативном катализе принадлежит гистидину — рК имидазольной группы таково, что эта аминокислота при рН = 7 может попеременно выступать в роли основного илн кислотного катализатора.
Первичная спиртовая группа серина и первичная тноспиртовая ( — БН) группа цистеина являются в определенных условиях хорошими нуклеофилами и участвуют в ферментативном катализе. Хотя вторичная спиртовая группа треонина тоже является нуклеофилом, данные о ее возможной каталитической роли отсутствуют. Помимо каталитической функции — ОН-группа серина участвует в регуляции активности некоторых ключевых ферментов метаболизма, активность которых зависит от фосфорилирования определенных остатков серина. Аминокислоты не поглощают свет в видимой области (иными словами, они не окрашены). За исключением ароматических аминокислот триптофана, тирозииа, фенилаланина и гистидина, они не поглощают и в ультрафиолетовой области при длинах волн выше 240 нм. Как видно из рис.
3.8, поглощение Рис. 3.8. Спектры поглощения триптофана, тирозина н фе- нилананина в УФ-области. белков в этой области обусловлено в основном трип- тофаном. МЕТОДЫ РАЗДЕЛЕНИЯ АМИНОКИСЛОТ Хроматография При всех хроматографнческих методах разделения молекулы распределяются между стационарной и подвижной фазами (табл. 3.6). Разделение зависит от относительной способности содержащихся п смеси молекул к более прочной ассоциации с одной нлп другой фазой. Здесь мы рассмотрим в основном методы разделения аминокислот, однако применение этих методов ни в коей мере не ограничивается данными молекулами, Хроматографии нп бумаге Сейчас этот метод в значительной мере вытеснен более совершенными методами, однако он все же применяется для разделения аминокислот.
Образцы наносят на бумагу в заранее отмеченную точку, отступив примерно 5 см от верхнего края полоски фильтровальной бумаги, Затем полоску подвешивают в закрытом сосуде, на дно которого налита смесь растворителей (рис. 3.9), Для разделения аминокислот жпользуют полярные растворители в виде бинарных, тройных и более сложных смесей воды, спиртов, кислот и оснований. Более полярные компоненты растворителя ассоциируются с целлюлозой и образуют стационарную фа- Таблица 3.6. Физическое состояние фаз в хроматографиче- ских системах, используемых в биохимии Хроматогряфическяя система Стационарная Подвижная фаза фаза Направление миграции растворителя точка нанесения Направление миграции расгворигеля Сух Ванночки с растворителем 1.уа Рйа Аар 6!у Агд бег Тпг А~а Рго Туг Ча! Мег Тгр це Рпе Рис.
3.9. Устройство для хроматографии на бумаге (в нисходящем варианте). зу, а менее полярные составляют подвижную фазу. Это — нормальная распределительная хроматография. В распределительной хроматографии с обращенной фазой полярная и неполярная фазы меняются местами (для этого, например, бумагу предварительно погружают в раствор силикона). Распределительная хроматография с обращенной фазой используется для разделения неполярных пептидов или липидов; для таких полярных соединений, как аминокислоты, она непригодна.
Растворитель перемещается по бумаге вверх или вниз (восходящая или нисходящая хроматография). Когда он доходит почти до конца, полоску вынимают из сосуда, высушивают и обрабатывают определенным образом, чтобы на ней проявились интересующие исследователя соединения (при разделении аминокислот используют обработку 0,5%-ным нингидрином в ацетоне с последующим прогреванием в течение нескольких минут при 90 — ) 10"). Аминокислоты с объемными неполярными боковыми цепями (1.еи, 11е, РЬе, Тгр, Ча1, Ме1, Туг) перемещаются быстрее, чем аминокислоты с более короткими неполярными боковыми цепями (Рго, А1а, О1у) или с полярными боковыми цепями (ТЬг, Ии, Бег, Агя, Авр, Н(в„1.ув, Сух) (рис. 3.10).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
