Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_1 (1123309), страница 22
Текст из файла (страница 22)
! СООН СОО СОО СОО Изоэлектрическая форма аспарагиновой кислоты соответствует структуре П, поскольку только оиа электропейтральна. Аналогично ионными формами лизина являются следующие: ОООН ~ОО СОО СН1ЧНэ+ +~ ~Н1ЧНа +он ~НННз +н" ( ) +н (СНд з+ СНН~1ЧНз+ СНЖНз' ~ОО+сн-, СН1ЧН +"' (СН,), СН,1ЧН, (рК аммонийной группы). 2 экв. щелочи полностью оттитровывают аминокислоту. Полученный раствор содержит только анионы (К ). Рассмотрение хода титрования моноаминомонокарбоновой кислоты (рис.
4.6) позволяет сделать три важных вывода. Во-первых, все а-аминокислоты при любых рН ведут себя как сильные электролиты. Различные формы аминокислот (катионы, биполярные ионы, анпоны нли комбинации этих форм) существуют в растворе в виде ионных солей. Многие свойства аминокислот более характерны для солей, чем для ненонных органических соединений; к таким свойствам аминокислот относятся высокие температуры плавления, хорошаи растворимость в воде и низкая растворимость в иеполярных растворителях, подобных эфиру и хлороформу. Вовторых, нзоэлектрическая точка аминокислоты определяется значениями двух констант диссоциация. При рассмотрении кривой тнтровання (рис. 4.6) видно, что для моноаминомонокарбоновой кислоты изоэлектрическая точка равна среднему арифметическому рК~ и рКя.
В-третьих, растворы всех аминокислот обладают буферными свойствами, причем их буферная емкость максимальна при рН, равных значениям рК кислотных групп. Например, раствор аминокислоты, кривая титровання которой показана на рис. 4.6, обладает высокой буферной емкостью при рН 2,3 (рК,) и рН 9,6 (рКе).
Аминокислоты не проявляют буферных свойств в изоэлектрической точке. Кривые тптрования аминокислот, содержащих три кислотные группы, имеют три точки перегиба, соответствующие рК каждой из этих групп. Титрование полностью протонированных форм таких аминокислот требует 3 экв.
основания, как, например, в случае аспарагиновой кислоты: 1. ОСНОВНЫЕ КОМПОНЕНТЫ КЛЕТКИ Изозлектрической форме лизина соответствует структура 1Н. Для расчета рг аминокислот полезно уравнение Рдл+ РКл+1 2 где и — максимальное число положительных зарядов в полностью протонированной аминокислоте. Для аспарагиновой кислоты и=!, а для лизина В=2; для моноаминомонокарбоновой а-аминокислоты также и=!. Используя значения рК кислотных групп аминокислот, приведенные в табл. 4.1, можно легко вычислить р1 любой аминокислоты.
4.2.5. Химические свойства аминокислот Аминокислоты вступают во многие химические реакции благодаря наличию в их молекулах нескольких реакционноспособных групп. Алифатические моноаминомонокарбоновые кислоты проявляют химические свойства, типичные для карбоксильной группы и ампногруппы. Другие аминокислоты, кроме того, вступают в реакции, в которых принимают участие функциональные группы их боковых цепей.
Например, цистеин вступает в реакции, характерные для сульфгидрильной группы ! — ЯН), тирозин — в реакции фенольной группы и т. д. Такие же реакции характерны для белков, содержащих соответствующие гс-группы. 4.2,З.1. Реакция с нингндрином Аминокислоты взапмодейству1от с нннгидрпном !гндратом трнкетогндриндена) с обрааоваиием СОз, аммиака и альдегида, содержащего на один атом углерода меньше, чем соответствующая аминокислота. В результате реакции возникает голубое нли фиолетовое окрашивание, что позволяет осуществить колориметрическое количественное определение аминокислот. Однако зта цветная реакция не является специфическая для аминокислот. поскольку окрашенный продукт с ниигидрином дает и 1ЧНз, и многие другис соединения, содержащие аминогруппу [в том числе пептиды н белки), с тем лишь отличием, что при этом ие выделяется СОз.
Поэтому образование СОз при реакции с ннпгидринол1 — характерный признак присутствия свободной карбоксильной группы, расположенной рядом с аминогруппой, т. е. специфично для а-аминокарбоновых кислот. Пролин и окснпролин при реакции с нипгидрином образуют производное, окрашенное в желтый цвет. Реакция нингидрина с а-аминокислотой протекает следующим образом: ГЧНз Н вЂ” СООН Н ы-аминониепопж иннгндрнн1лрннмпмтма ннденгндрю») с Бели!1.
! Н +со,+к — с=о (.')Н о альлегил де емагндркняклеяееанкеюьгелрин- дамен 4.2.5.2. Специфические реакции аминокислот Иветные реакции отдельных аминокислот широко используются для аналитических целей. В такие реакции вступает тактке большинство белков, чта помогает при их количественном определение нлн идентификации. Некоторые нз перечисленных анже реагентов попользуются лля апрыскивавия бумажных хроматограмм с целью обнаружения отдельных аминокислот илн пептидов, садержаших эчи аминокислоты (равд. 5.6.3.2). Реакция Сакагучи. Гуанидины прн взаимодействии с о-нафтолом и гипохларидом натрия а щелочной среде дают красное окрашиаание; зта реакция применяется для обнаружения аргинина.
Реакция с альдегидиии. Производные нндола при взаимодействии со многимн ароматггчеси~мг1 альдегидами образуют интенсивно окрашенные продукты. а-Днметиламииобензальдегид в Нейо, прн реакции с триптофаном дает нрасио-фиолетовое оьрашивание (реакция Эрлиха). Эта реакция может быть использована для количественного определения триптофана в белках. Реакция Пиули на гистидин и тарозин. Гистихнн и тирознн в щелочньж растворах реагируют с лназатированной сульфанпловой кислотой, образуя производные, окрашенные а красный цвет. Биуретоеоя реакция, а-Аминокислоты в пептидах дают биуретовую реакцию, которая используется для качественного и количественного определения белка в рве~варе с помощью спектрафотометрических методов.
Биурст образуется при нагревании мочевины до 180 'С. О О О )1 "Г' 5Н ~! 2Нз)ч) — С вЂ” КНг — ь Нзе( — С вЂ” И вЂ” С вЂ” ИНз + МНз ьгочевина беуреш В присутствии сильной щелочи бнурет дает с раствором Сп50е фиолетовое окрашиваиие. В биуретавую реакцию вступают пептнды, содержащие па крайней мере лве пептидные связи, т.
е. трипептиды и т. л. Дипептиды и аминокислоты (кроме гистиднна, серяка й треонина) не вступают в эту реакцию. Реигент Элллана. Существует много методов обнаружения тиаловых групп цистеина в пептидах н белках. Один из них — реакция с 5,5'-дитиабис(2-ннтрабеизойной кислотой), в результате которой происходит образавапяе тиояитробеизойной кислоты. аблалаюшей в слабошелачпой среде (рН 8) сильным погло- т. ОснОВные компОненты клеткн щепием при 4!2 нм. Позтому кощщество образучощсгося в результате рсвкпии продукта может быть определено снектрофотометрнчсскп. НО НО Н СООН Кня ! + Н — 4М,— ~Н-СООН— а,зсдюпипаис 1в-иипцюапнзпанпя писппгпп] циспмин ИО ООН 1НН2 — СН вЂ” СООН ппюнимгааеиппй -и пислпма 4.2,6. Номенклатура 1Чнз (~ 11 СНз-2Н вЂ” С ХИ-СНз-С-ХН-СН ~-ИН СООН ! а соон ОН ппвпилгпиздягмнрпзипгпчпимиппппп кипппмп Названкя амннокнслотныт остатков образуются, как уже было употщнуто„ путем добавления окончання -ил.
Таким образом, названия щнщил, аданпл, серил и т. д. используютсн соответственно для остатков глиципа, аланнпа. серина. Не следует путать глутампч н глутамннид, а также аспартнл и аснарагннкл. При написании погтедовательностей даннных пептидов вместо полного названия удобно использовать трех- или однобуквепные обозначения. В табл. 4,1 Со|ласке номенклатуре пептидов, ачинокислотныс остатки перечисляются в порядке нх распо.тоткенпя в иепв, начиная со свободной а-аминогруппы, ноторую при изображепнп структуры пептида обычно располагают слега.
Название ка.клого остатка получает окончание -ил, за исключением коппена о остатка, несущего незачепгенпую карбоксвзьную группу. Тетрапептид алащпплиинзтирозилглутамиповая кислота имеет гледучопгуто структуру: 12! н Белки. ! приведены общепринятые обозначения. используя которые вышеупомя!Втый тетра!!ептнд можно записать следующим образом: НеХ вЂ” А)а — О)у — Туг — О)ц — СООН илн АОТБ Такие сокршцения применяются только для обозначения потачков в последова- тельности, но не для свободных аминокислот. 4.2.7.
Синтез пептидов Оргаппческнй синтез сложных пептидов сопряжен с определенными метаднческнл1н трудностями. Нре,кде всего для того, чтобы соединить аминокислоты специфической пептидной связью, следует «защитить» те их амико- и карбокснльныс группы, которые не дол'кны участвовать в ее образовании, н таким образом снизить их реакционную способность. Кроме того, нужно блонировать все реаьпионпоспособные боковые цепи аминокислот или проводить реакцию с образованием связи между аминокислотами таким способом, при котором эти группы не затрагиваются.
Некоторые из защитных групп, используемых в пептидном синтезе, вриведены в табл. 4.3. Далее конденсация должна проводиться таким образам, чтобы не происходило рецемизации или химического изменении боковых цепей. Большинство реакций образования псптидной связи включают активацию а-карбоксильных груне, обычно путем пгаучення определенных типов смешанных ангидридов кислот или реакционноспособных сложных эфиров; Таблица е.д Некоторые защитные группы, используемые в пептндиом синтезе Защитное группа Аминогруппа Карбабензоксигруппа (СЬх) НьГпалладиевая чернь; НВг в уксусной кислоте Не,'Рд Сульфгпдрильная Амнногруппа Карбоксильная Слабая шелачь Слабан щелоч!в Н~рб Трифторуксусная кислота; НВг в уксусной кислоте Слабая щелочь Ацетильная Гндроксидная Трифеннлметильнан (три- тильная) трет-Бутоксикарбопильная Фгалильиая Трнфторацетнльиая Бензильная и-Толуолсульфонильная (тозилыгая) Этоксн- или метонсиэфир- иая Бензоксиэфврная грет-Бутоксиэфнроая ! Беоннруенея Метод удаления енннтиоа группа группы Трифторуксусная кислота Гндразпн Слабая щелочь )е(етвлличесний натрий н жидком аммиаке То же 122 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
