Osnovy_biokhimii_Uayt_tom_1 (1123309), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Таким образом, по скорости от«пеплення аминокислот можно постулнровать последовательность АВС. Лейцинамннопептнлаза наиболее быстро отщепляет концевой остаток лейцина, однако она действует также и на все другие остатки, имеющиеся в белках, и не расщеп. ляет лишь связь Х вЂ” Рго (табл. 0.3). Ступенчатая деградация белка по методу Эдмана илн применение аминопептидазы (нли карбокснпептидазы, см. ниже) могут дать убедительные результаты только при исследовании еднннчной пептндной цепи или белка, содержащего несколько одинаковых цепей. Во многих белках число свободных а-амнногрупп соответствует числу пептндпых цепей. Тем не менее известны белии, не имеющие свободной амииогруппы, например цитохроч г, овальбумин и белок вируса табачной мозаики.
Концевая и-амипогруппа у большинства таких белков ацетнлирована. В некоторых белках концевым является остаток пирролидоикарбоновой кислоты (пнроглутамнноьой кислоты). Этот остаток ие содержит свободной аминогруппы, ои лег- 176 е оеипвные компоненты клетки йй О„ ой х йо ый Мх х х ыо 3 ы З з 43 хй хо, 43 С о 3 х о ы л х х х о о х З Ф *3 с а Ф З х х х ы з О о 3 о х й х ы с" х сс 3 .в х Ю О 4' ы З о в х х х 3 И Й 3 о й ы й х с З о ° х 4д д 3 Ос О.'й 'йЕ Ж д й: 43 л 4 о й о й й 1.3 3 а 3Ф ФЗ ас а а х ОЕ ай к с х о о са о йЯЯ М йЯЯ х х х с «4 х Сс х х с х х М ° ах,х ~О" х1= о ы о М 33 Ф а с \" \ О и О в Ф Ф а а Ф З а Ф Ф и й 3 Фа ФФ ек сс вы ах О З Ф а к а ' Ф Фе Ф З аа, к" Ф $ ф % Ф Ь с 'с с" а с а а В З Ю О" а к на Ф 'х с ОЗ'О ь„ а 34 а х х х Х о сс 4 о о ыа Х З «3 $-ЯО) х й х 3" "А 3.7 СО 3 Х ол ы ы х йй лы о» о Г О а ° 3 о х б х ы х х х О 44 а'д о - о ох О ас хйй йЖ 3М4ОХ»~И са х о 3 о, й .ю й с:3» „а .
Л х „лы ых х о Ж "ММЯю ос 4.'74-4547Х М 3О» й х ссы "3 «3 с' «3 43 х ы ха ххха х хх ох о 3 3 С ы ыых х й хе Сс О ОХ О м хм~ х х Зх ы ы й сэ р 3 х,й. ых х % хох ы 3 о с хсо х ыо йхый И хйдхо й47 й ВО о 3 С'3 х х с о х х х о «3 Х О .н 4 йь З' кк ФО ха Фа аа З ЗФ а ха, О ,а З кк а ОД а сс Ф Ф а а. Ф -й Ф к Ф с" Ф М ОФ ЗФ а Фа 3 Ф с« Ф с" е. валки.
пь 177 ко образуется в определенных условиях иэ ИНэ-концевого глутамипа с элими- иирозанием у-амндного азота в виде аммиака: Ипп-воиновой османов гпугпанииа осгпагаоа пипогпугпаниновой инспоми 6.!.2.2. Методы идентификации СООН-концевых остатков Химический метод идентификации остатков, несущих а-карбоксильные группы, основан на реакции белка (или пептида) с гидразивом в безводной среде при 10йоС. При расщеплении пептидной связи с помощью гидразпнолиза в гидразиды аминокислот превращаются все аминокислотиые остатии, кроме СООН-концевого, который остается в ваде свободной аминокислоты н может быть выделен н идентифицировав с помощью хроматографических методов: балон+ пНа)Ч вЂ” Инв — + пНв1ЧСНКСОГгНЫНв +амннпииспопм 6.2.
Определение аминокислотной последовательности 6.2.1. Общий подход Допустим, что необходимо определить аминокислотную последовательность содержащего одну полипептидную цепь белка, молекулярная масса и аминокнслотный состав которого известны н последовательность которого можно представить как Нвг( — А.В.С Р.Е Г ° ° Т-гг Ч.'гт'.Х.Ъ'Ъ-СООН С помощью методов идентификации концевых групп уже определены ННз- и СООН-концевые остатки А и Е соответственно. Кроме 12 — 1!ей Ферментативный метод заключается в использовании панкреатичв(пни карбокгигюлтидаз.
Карбокгилглгидаза А отщепляст от белка или пептида только тот остаток, который несет свободную а-карбоксильную группу. По аналогии с методом, в основу которого положено расщепление белка амииопептндазой (равд. 6.1.22), информацию, касающуюся СООН-концевой последовательности, можно получить с помощью измерения скорости отшепления каждого следующего остатка; например, в белке с последовательностью. ННг — А В-С Р ...%.Х т.с — СООН при заданном времени гидролнза количество отщепленного 2 всегда больше, чем У, и т. д.
Карбаксипептидаза А малоактивна нли неактивна вовсе к СООН-концевым остаткам пролива, аргинина илв лизина. Карбоисплелтлдаза В в отличие от карбоксипептидаэы А отщепляеь. СООН.концевые остатки лизина и аргинива (табл. б.з). ь основные компоненты клетки Л2М вЂ” А "В С Р Е.Е С.. Т г и Т Ы У.УУ Х Ъ'Х вЂ” СООН Т Т Т Т ш ~у уг Пептидам 1 и У1 можно предварительно приписать их местоположение, еслн известны ИНм и СООН-концевые участки амннокислотной последовательности.
Прямого способа определения положения пептидов 11, П1, 1У и У не существует. Однако гндролиз белка другим ферментом приводит к совершенно иным пептндам, поскольку действие этого фермента направлено на другой набор пептидных связей (табл. 6.3). Предположнм, получен пептнд, имеющий аминокнслотную последовательность С.Р Е.Г.О н т. д., кочорая перекрывается с последовательностями пептидов 1 и 11, что позволяет установить их порядок. Аналогичным образом можно полностью восстановить всю амннокислотную последовательность белка. Прежде чем приступить к нспользованню этих общих приемов, важно провести модификацию остатков цнстнна н цистенна в белке, поскольку эти остатки очень реакцнонноспособны по отношению к некоторым применяемым в структурном анализе реагентам; онн подвержены взаимному дисульфидному обмену н плохо поддаются количественному анализу.
Такая моднфнкация легко осуществляется несколькпмн методамн, включая восстановление меркаптоэтанолом н затем реакцию с иодацетатом с образованием Я-кар- -гого, посредством ступенчатой деградации по Эдману, возможно, определена даже г)Нэ-концевая последовательность А.В.С и с помощью карбокснпептндаз идентифицирована последовательность Х У Х. Задача теперь состоит в том, чтобы выяснить оставшуюся часть амннокпслотной последовательности белка. Общий подход .включает следующие стадии: 1) осуществление частичного гидро- лиза белка ферментами нли химическими реагентами; 2) выделение полученных пептидов; 3) определение аминокнслотных последовательностей этих сравнительно небольших фрагментов; 4) сборка полной аминокнслотной последовательности из перекрывающихся пептидов. Для определения полной аминокнслотной последовательности белка должны быть использованы по крайней мере два различных типа частичного гидролнза с тем, чтобы установить структуру белла методом перекрывающихся пептидов.
В качестве иллюстрации виже приведен некий гипотетический вариант расщепления полимептпдной цепи; места расщепления белка одним ферментом, в результате которого образуются пептнды 1 — У!„показаны стрел:ка ми: в. Балки. ць 179' боксиметильного производного белка (равд. 6.1.1). Можно применять окисление надмуравьнной кислотой, но только не для белков содержащих трнптофан, который разрушается в этих условиях.
6.2.2. Частичный гидролиз Существуют два общих метода осуществления частичного гидрализа полипептидов и белков: 1) гидролиз, катализируемый протеолитическими ферментами, и 2) расщепление химическими реагентами, 6.2.2Л. Действие оротеалитичесиих фериеитов Протеолитические ферменты катализируют ограниченное расщепление, в результате которого образуются с хорошим выходом относительно крупные фрагменты. Поскольку каждый пептид должен быть выделен в чистом виде, что обычно осуществляется с помощью хроматографических и электрофоретических методов 1гл 6), то чем меньше число фрагментов, тем проще проблема их очистки.
Каждый протеалитический фермент гидролизует пептидные связи только определенного типа. Например, трнпсин каталнзирует гидролиз пептидных связей, образованных исключительно карбоксильными группами лизина или аргииина. Каждый пептид, полученный в результате расщепления трипсином, за исключением, быть может, исходного СООН-концевого, должен оканчиваться остатком аргинина или лизина. Другие протеазы, как, например, химотрипсин, папани и т. д., гидролизуют белки или пептиды в других местах пептидной цепи. Специфичность некоторых протеолитических ферментов, доступных в чистом виде н наиболее широко применяемых в структурном изучении белков, приведена в табл.
6.3. Действие некоторых протеолитических ферментов на окисленную В-цепь бычьего инсулина показано на рис, 6.2. Расщепление ферментами пепсином, химотрипсином илн трипсином носит ограниченный характер и относительно специфично по сравнению с фактически беспорядочным частичным кислотным гидролизом. Трипсин — фермент„чаще всего используемый для получения одного из двух наборов перекрывающихся пептидов, поскольку, во-первых, он почти количественно расщепляет чувствительные к его действию связи; во-вторых, его можно получить свободным от примесей других протеолитическнх ферментов и, в-третьих, субстратная специфичность трипсина такова, что обычно обеспечивается образование пептидов, удобных по своим размерам для дальнейшего структурного анализа.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
