Traven__39__39_Organicheskaya_khimia_39_ _39__Tom_2 (1125752), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Во второй аминокислоте должна быть защищена С-концевая группа. Как правило, это низшая алкильная (СН, С Н ) или бензильная группа. Бензильная группа особенно удобна, поскольку легко снимается (см, выше). О Хнг — СНг — С ОСН2Сбнб С-защищснный глиции сензснзон, с()() з - г гл и ц и н Предварительная защита двух концевых групп обеспечивает гладкое получение целевой пептидной связи. О !! дц5'кд + Н2Х СНг С О Снг(.бнз С-зщцищснный слицин О О Н С,Н,СН,— Π— С вЂ” ИН вЂ” СН вЂ” С вЂ” ОН СН, Врзащищснный алании Защита Х-концевой группы может быть проведена и действием лзрщтзбутилхлорформиата (Вос-защита).
520 Глава г7. Аминокислоты, нснтиды и белки !нротсины1 о о о П П Сбн1СНг О С ХН СН С вЂ” ХН СНг С 0 СНгСвНв сн, целевая невилидяая связь 0 0 П П вЂ” НгХ вЂ” СН вЂ” С вЂ” ХН вЂ” СНг — С вЂ” ОН + 2СбнвСН, + Сог СНз А!в-Яу рцелевоа д пеневид1 Целевой дипептид А!а-О!у получают после снятия защитных групп гидроге- нолизом. Автоматизированный пептидный синтез В англоязычной литературе этот метод называют аАи!оша!ее! рер1и1с зуп!Пез1з» или аБоИ-рйазе рергЫе зуп!Пез1з н Его особенность состоит в том, что получение олиго- и полипептидов по этому методу проводят на твердом полимере.
Как правило, это шарики, изготовленные из полистирола, содержащего активные СН С1-группы. Первая стадия этого метода заключается в пришивке Х-защищенной аминокислоты к полимеру. 0 0 П П Полимер — СНгС! + НΠ— С вЂ” СНг ХН С ОСнгСбнк 0 0 П П нвисн,соон (хчимер СНг О С СНг Хн С ОСНгСаНв н 1н -Свнвсиз -СО 0 о сизо Полимер — СНг — Π— С вЂ” СНг — ХНг Л1! кЛ О о сн о П Полимер — СН 0 С СН вЂ” ХН С СН ХН С вЂ” ОСН С Н г г г б 5 Сбивсни -со, О о сн ! Полимер — СНг — 0 — С вЂ” СНг ХН С СН вЂ” ХНг и т.и. А1а-01у 521 27,4. Реакции а-амииокислот По окончании автоматизированного пептидного синтеза полипептид снимают с полимера действием бромоводорода в СЕ СООН.
Определение структуры полипептидов Белки — это полиамиды, образованныс самыми разнообразными сочетаниями природных с(-аминокислот. Для нормальной (работы» белка в биологической системе исключительно важна последовательность аминокислот в полипептидной цепи. Эта последовательность может быть определена при применении различных методов. Определение Х-концевой группы проводят по методу Эдмана 11950 г.), который основан на реакции Х-концевой группы полипептида с фенилнзотиоцианатом.
О О (1 оон с н — и=с=а ° н н — сн — с — нн — сн — с рн-о фенилизотиолианат К К' полнпсптил — с,н,-нн — с-нн — сн — с-нн — сн — с во (органический К К' расгнорнтелы "меченый" полипсптнй О О о д + н,н — сн — с К' фенилтиогипантоин По окончании реакции фенилтиогндантоин выделяют, идентифицируют и таким образом устанавливают характер Х-концевой группы в исходном полипептиде. Еще одним методом определения Х-концевой аминокислоты в полипептиде является метод Сенгера 11945 г.).
Аминогруппа аминокислоты или пептида реагирует в этом случае с 2,4- динитрофторбензолом с образованием Х-12,4-динитрофенил)производного, имеющего желтый цвет. с с с. с 3 с О с 0 О с О. С 3 с М ОО и .О /О Ф о 2 2 с й с с с о с. с б. с с. с о„ Е о с о О с о о Π— (/ с О к х х о о О с с и х'Я о — о с Е Р ~ о м о о о ю о о м К с Е Г О1 а~. о й~ СЧ" Ем оо о с й с м о ОО Ф о о е о. о о а„ О/ $ о /./ 3 Р И сО д' з О~О о О/ М о ОО о Я о с ОО О/ О ОО о ~а с г о „а ОО с й О1 О/ о й О/ о с Л о о с к о аа с /О О1 о о с и с ОО ,д Ф о „ Ю Ж О/ - а о о ~ о к» о ~ о о В ОО ОО с о д И с У.
с 2 о е с ОО я О с о Л ~ о Ю» о Ы о О о Б /О ЛО с О/ с/о» с г о о о ОО с ю о м .8ДЙ й О ОО'- со л Я о о 5О о "о о ~ла м М сох о с»ОО о /О .С ~о с о с » с О1 Р ОО а= а О/ О с .~, М ~О с л ~- ~ »о о о Е ос"' с о ~ с » Б м о о (./ Х (./ — М / Ж вЂ” Е ~/=о / с й Оа — О К вЂ” Х с / о=о х ~ — М' / К вЂ” К о о (./ с — М / о~ х' ж о о о / с~ Х М вЂ” (./ к — д / о=о Ж о — и / ж — к с ~ о О/ О ,О С о.
О. оф о и ЬО с Е д о о л а й с О /О С .О ОО ОО о о о о О И а~ Я .Я с й Х м д а г, О О с а й~ Ф а о Я » О/ о Е о х О/ Ф о Л о о М Ф М о о г О' ~о Е ~ м о с ~~ о М о. / а к О/ о с Е о Е о $Ь. ",ь о о ~д й ж . о. М 'х у » Я о о. ,/ М Х О/ г ОО О/ о М 5к Я » 'О с и 6х й о о Я о .О ~ о Ж ОО й» ас о с Р с е о с о. й 8" к л1 о.с о р о» ОО й й ОО О/ о З м Щ о О а и, у О с о о » ~ ОО с ~ о о д ао ОО ~и с л а о г о я, с .О о о » о /О .О о О/ р ОО Р ~о а о. О/ с Я м лЯ » С ОО О/ ос аО с» О/ »Ц о.
о Е3 Б о. м о о- .О ас с ю х а ,О й о м Е о с ОО Ф 3 о О л с О „а о ц о О' с м и Ю ОО с о ~ о о с;й ОО о к й О1 о о о х ОО Ю 523 27,4. Рсакции а-аминокислот ляет амидные связи, в которых участвуют карбоксильные группы лейцина, фепилаланина, тирозина и триптофана. Обрабатывая крупный белок таким образом трипсином и химотрипсином, можно расщепить его па небольшие фрагменты, в которых концевые группы могут быть определены, например, по методу Эдмана. Применяя методы анализа аминокислотного состава полипептидов, химики смогли определить последовательность аминокислот во многих белках, выполняющих важнейшие физиологические функции в живых организмах, Некоторые из этих белков перечислены ниже.
Инсулин — гормон, регулирующий метаболизм глюкозы. Недостаток инсулина в организме человека — причина серьезного заболевания, называемого диабетом. Последовательность аминокислот в инсулине в 1953 г. установил Ф. Сенгер (Нобелевская премия, 1958 г.). На это ему потребовалось около 10 лет работы. Инсулин содержит остатки 5! аминокислоты в двух полипептидных цепях, связанных дисульфидными мостиками. Гемоглобин — переносчик кислорода в организме человека. Этот белок состоит из четырех пептидных цепей.
Две идентичные а-цепи содержат по !41 аминокислотному остатку и две идентичные !3-цепи — по !46 остатков. Гамма-глобулип — белок, ответственный за иммунные реакции организма. В целом, он содержит 1320 аминокислотных остатков. Эти остатки образуют четыре цепи: две цепи, каждая из которых содержит 214 остатков, и две цепи, содержащие по 446 остатков каждая. Белок <р 53». Этот белок состоит из 393 амипокислотных остатков и имеет в клетке целый ряд функций, важнейшая из которых — росторегулирующая. Этот белок препятствует аномальному развитию клеток и тем самым — возникновению рака.
Превращеппя пищевых белков Принимая во внимание исключительную важность биологических функций белков, необходимо хотя бы кратко остановиться на превращениях пищевых белков в живом организме, Белки, попадающие в организм в качестве продуктов питания, подвергаются гидролизу.
Как уже отмечалось, они легко гидролизуются в кислой среде с образованием отдельных аминокислот. Расщепление белков в организме начинается в желудке под действием фермента пепсина и соляной кислоты. При этом белки превращаются в смеси различных полипептидов. Гидролиз в желудке — лишь одна из стадий переработки белков. Смесь пептидов поступает из желудка в двенадцатиперстную кишку (верхний отдел кишечника), а затем — в тонкий кишечник, где под действием специальных ферментов- пепсидаз — завершается гидролиз полипептидов до свободных аминокислот.
Образовавшиеся таким образом аминокислоты всасываются из тонкого кишечника в кровеносную систему, чтобы принять участие в синтезе именно тех белков, которые в данный период развития необходимы живому организму. х М о Е о М о < Ф Ф О м $4 н ~м Ич Фи ф" й( н~ Фи м~ н~ Ф~ Ж Ф ~ ~т4 ~ Ф о~ Ф' Ф Йм о «,Ф„иьа ко а, а е~ы Ф > о й~ ~о „' Форо иа с-'' о ид ФО „а ~-~, О о Ф ~ - К а О до~~~а-Вам'~а"':о и~я= ~" ао ао~аоа а ~ак ФаДааО~.Я Ос~Ма Э ~О асано~~~ "г = в. х Ф ' " о- й а Ф ~, а Ф . а.
й~ Ф" а ам а р о ~~~- ~ ~~ Ф о - ~ ~Ы о ю а д ~- о а „а К а ' Б ь х р ао 0 к аа Ф И а= 0 а Д 0 О ~ а а а О и О 0 И м о Я ~ о Фф~аомдРгОЯаае~яя~'$оз мФФ" о" Ф~; ~-„ока м -аааОФО~ФФОФОДо" ~ФО а~ а ~'а г Ф ~ 'а >. ~а о м д а а ~ Ф 0 и й о о о од а 0 Ф Ф О Да а Д а ~~ Ф а.а" аа 0 а~ о З Ф ФТ 0 000 " аИ 000 а а И о д ~ 0 ~~ о - "'" О ~ о О,- ~ 10 О Ф и01 Ф Ф О ~ Ф ж а „~-' Ы а а Ф у Ф Ф д Ф д О~ ™ ао а аО ~ 0 О Ф о ~ а Ф 0 оалаоаом„а~ФФ„О Фаъа., 2 ~~ а о ~ ж ~а Ф Ф~ а~ я д а д 0' а йд - „"Ф с ааоа За ~а ао Оаао, ООМ000 И:~ 0 а - = а ~~ 'и м а и ~.
м о = о ~~ Ф о '4 Ф а,а о 'л~~.~а ~$ о~„о Я Я о д Ф Фоси ъ -"Е'о =о д а Ю о ай ~ О ~ а 0 Е Е = о ~~ Ф а д Ф Ф Л Ф г, Е. Ф З Ф й .о" оо оааааа дно" т о а. еФ ДС- о1 а, Я е я Ю ~. '„~~ а. 2 о а Ф Ф>. О а Фа, ~„"аД о~Фа О к „о '0 ~~ ~ а М Ф о о и д а ~Ф" ~аоо оао~ "а аа Ф к~а а о ФФ Ф Ф ~ОФФО .аЫ Оаояооа м И о даос о л д а ФФ м а а. Ф ~~ ~~ о а ~ са 00 ао о аЛ оса ас аа ~ о Ф О ~о а Ф О О ~«>, ~- ажоФМ та олооа=-КИ йд~-арф 525 ьУ Ж о Дд яе ' и~о $Ф й~ О О. -Й О а" яъй 0 О ~~» о х ц О Ж ° — »» ой "" Й~'„;ч 1:.
яя й я ~щ~ Ы оо ЮД Д 27.5. Вторичная, третичная и четвертичная структуры белков "$$ О О "' чана о , Фя ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° ° о о ° ° ° ° ° ° ° ° ° ие чяв~я~уя. ° ~~иач~° и~ ° я ° ° еК е Е % е и Ф 52б >улова 22. Аиииокислоть>. пвитизы и белки (иротсииы1 Электростатические взтсмодействия между ионнымн центрпмн бг>ковых групп В, Пример такого рода взаимодействий также показан на рнс. 27.1.
Гггдрг>фобные взпимодействил между боковымн грунт>мн >к. Неполярпые углеводородные фрагменты боковых групп В могут формировать локальные гидрофобные полости в пространственной структуре белка. Ковплент>гиге связи — Б — Б —. Пример этого структурного элемента дают полипептидные цепи, включающие фрагмент цистеинз.
При окислении две пространственно сближенные тиольные функции ЗН цистеиновых фрагментов легко образуют дисул ьфидную связь — Б — Б —. Если цистеиновые фрагменты содержатся в различных полипептидных цепях, образующийся цистеиповый мостик связывает эти цепи. Если фрагменты цнстеина содержатся в одной и той же полипептидной цепи, образование мостика — Б — 5 — ведет к формированию нового макроцикла в этом полипептиде. Как выше уже отмечалось, дисульфидные связи характерны, в частности, для инсулина: две полипептидные цепи этого белка в нескольких участках связаны мостиками -3 — Я вЂ”. Теперь, когда мы знаем природу сил, определяющих форму белка, рассмотрим подробнее особенности его вторичной, третичной и четвертичной структуры.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
