Н.А. Тюкавкина, Ю.И. Бауков - Биоорганическая химия (1125798), страница 69
Текст из файла (страница 69)
Поскольку остатки серина повторяются многократно, то в целом к полипептидной цепи присоединяется много хондроитинсульфатных цепей. Гиалуроновая кислота и хондроитинсульфатные протеоглнкаые субъединицы участвуют в образовании более высокооргаованиых протеогликановых комплексов (агрегатов). С помоэлектронографни установлена структура агрегатов хрявой ткани. По внешнему виду она напоминает «ерш» для тья бутылок, отсюда происходит ее название «щеточная струкра».
Центральную вытянутую часть агрегата (как бы правовую основу «ерша») составляет макромолекула гиалуроноаой слоты. Равномерно вдоль всей цепи гиалуроновой кислоты ,Ринтервалом, равным 1О моносахаридным звеньям, т. е, через ждые 30 — 50 нм, перпендикулярно основной оси располагаю'я хондроитинсульфатные протеогликаиовые субъединицы (щена «ерша»). В целом комплексы протеогликановой природы представляют ой'поливалентные анионы, способные связывать катионы кая, натрия, кальция и за счет этого участвовать в соленом обме. Важную роль играют протеогликаны, содержащие гепарин и паритинсульфат. Г е п а р и н состоит из повторяющихся дисахаридных единиц, состав которых входят остатки Р-глюкозамина и двух уронох кислот — Р-глюкуроновой и Б-идуроновой (см.
12.!.5). В кочественном отношении преобладает 1.-идуроновая кислота. нутри дисахаридного фрагмента осуществляется а(1-4)-глико)Фдная связь, а между дисахаридными фрагментами — а(1 — 4)- язь, если фрагмент оканчивается Б-идуроновой кислотой, и ,(1 — 4)-связь — если Р-глюкуроновой кислотой.
Аминогруппа у большинства глюкозаминных остатков сульфарована, а у некоторых из них — ацетилирована. Кроме того, льфатные группы содержатся у ряда (.-идуроновых кислот при '2, а также глюкозаминных остатков при С-6. Остатки Р-глюку- новой кислоты не сульфатированы. По расчетным данным на ин дисахаридный фрагмент приходятся 2,5 — 3 сульфатных руппы. Молекулярная масса гепарина равна 16 000 — 20 000.
СН О 5О Н снвс О н Осн *НРО5 О 2 1 О Он Ой О~ н О н ой Нн 5О.,» а во Н НН РО Н ОН НН СОСО, О РО,Н Г е п а р и т и н с у л ь ф а т, структурный элемент стенок кройосных сосудов, содержит аналогичные дисахаридные единино имеет больше И-ацетильных групп и меньше, суль' атных. Гепарин и гепаритинсульфат', подобно хондроитинсульфату, диняются с белком через тетрасахаридный фрагмент, концевым 423 звеном которого является Р-ксилоза. Гепарин препятствует свер. тыванию крови, т. е.
проявляет антикоагулянтные свойства Полисахариды клеточной стенки бактерий. Представителем является м у р а м и н (от лат. пуцгцз -- стенка), неразветвленная цепь которого построена нз чередующихся остатков (х)-ацетилглюкозамина (А) и Н-ацетилмурамовой кислоты (Б), соединенных между собою б(! — 4)-гликозидными связями. Мурамовая кислота представляет собой Р-глюкозамин, связанный простои эфирной связью в 3-м положении с остатком молочной кислоть! (лактильным остатком). сма о-щ с суа о-луа щу нн-снсо-ни-он-со-ни-он-со-мы-сн-со- ни-он -со--.
н цпуа-у с .«а-а ! у СН уСН у (СН у ца « а у Со СН« НН '''' Н ц ц ц уацуа уо.юа„««* «руга« уаурыа а ц ц«« Буу сн он сн он СН,ОН О ОН (! ц ННСОСН Ла.,««- . «ага а СНз сн, О О ДБ Мура « Мура ц а с ауа Мурамин по функциональной роли (опорно-механический материал бактериальных клеточных стенок) и структурной организации (неразветвленная цепь) близок к целлюлозе и хнтину.
Такое сходство трех полисахаридов объясняется конфигурационной и конформационной тождественностью б(! 4)-полиглюкопира. нозного скелета. Пептидогликаны. Строительным материалом клеточной стенки бактерий является углевод-белковый комплекс, называемый м у р е и н о м, в состав которого входит мурамин. Муреин относится к пептидогликанам, так как содержит довольно короткие пептидные цепи (рнс. )2.5). Карбоксильная группа каждого лактильного остатка связана амидной связью с )ь)Нэ-группой !.-аланина тетрапептидной цепи (заметнм, что из четырех аминокислотных остатков два — представители Р-ряда). Каждый тетранептид связан с одной из тетрапептидных цепей другой мураминовой цепи.
Связь осуществляется через пептидный «мостик», состоящий из пяти звеньев глицина. Этот мостик соединяет остаток !.-лизина тетрапептида одной полисахаридной цепи с концевым остатком Р-аланина тетрапептида другой полисахаридной цепи (рис. !2.6, а).
Таким образом, длинные параллельные полисахаридные цепи связываются многочислен- 424 . !2.5. Строение тетрапептндной цепи муреина. ми поперечными пептидными цепями. В результате образуется чатая структура, не имеющая разрывов (рис. !2.б, б). Этот сткий каркас, которым окружена бактериальная клетка, назытся муреиновым мешком. , Фермент лизоцим способен избирательно расщеплять полисаидную цепь мурамина, что лежит в основе его антибактериного действия.
' Хнмическвя основа внтибвктеризльного действия лизоцимв Подисзхариднвя ь муреинз является субстрзтом по отиошенику к ферменту лнзоциму (см. рис 3). При рзэмещении гексзсвхзридного фрагмента муреинз в углублении мвколекулы лнэоцимз (рис 12.7) все моиосвхзридные звенья сохраняют конфор. ню кресла, кроме кольца 4, которое попадает в слишком тесное окружение бони рздикзлзми о-зминокислотных остатков Кольцо 4 прннимзет более нз)кенную конформвцию полукресла, при этом оно уплощается (рис 12.8). Глн днзя связь между кольцзми 4 и 5 располагается в непосредственной близости минокислотными звеньями активного центрз Азр-52 и С(ц-35, которые н приниучастие в ее гидролитическом рзсщеплении В боковых радикалах этих вминокислотных остатков имеются кзрбоксильные ппы.
У Азр-52 кзрбоксильнзя группа лнссациировзнз, что об)словлено ее нрным окружением О1ц.35 пошзвляет протон глнкоэидному этому кислородз, . выполняет роль кислотного кзтвлиэзтарз А(ехзниэм гидролитического рвсления гликозидной связи знзлогичен рассмотренному ранее (см.
1'2.1 5). рззовзвшийся дизлкилоксониевый ион (стздня 1) отщепляет молекул) «спир— в данном случае пнрвнозиое иольцо 5 — и преврзщзстся в кзрбокзтион. взовзвие кврбокатионз облегчено тем, что он стзбилиэируетсн находящимся ' нзи кзрбокснлзт-ионом Азр-52. Кзрбаквтион зтзкуется нуклеофильным рез. ом — молекулой волы (стздия 2), принимзет от нее гидроксил-ион, з протон вращается к «кзтзлиззтору», т е кзрбоксилвт-иону О(ц-35. Таким образом ршзется реакция гидролиэз гл«коэидной связи между пирзнозными кольцами й 5 (стздия 3) Гидролитическое рзсуцепление гликозндной связи в полисзха.
ной цепи муреинз является причиной рззруцн пня бактериальной клеточной нки, т. е состлвляет химическую основу знтибнктеризльного действия лиэомв. Химическая основа внтнбвктернвльного действия пенициллинов. Антибзктевльное действие проявляют тзкже пенициллины (см. 10 7). Однако механизм действия иной. Пенициллины тормозят одну иэ последних стадий в сборке пепогликзновой структуры клеточной стенки бактерий. Зтв стадия ззключзется взаимодействии пептзглицинз с концевым фрагментом 0-А1з-0-А(з пептидных пей, соединенных с муреином.
Реакция проходит с участием фермента карбпкптидазы с отщеплением одного звена 0-злвнинз (в приведенной ниже резк- И карбоксппептидаэа обозначена буквой К). 425 Н Сиз СН С Снз о-А~ -о-А~н 4 "3Р~ и НОСН2 Сенатом зензваннна НСΠ— СНзСН вЂ” СООН ! ыН2 НО юччсн, СНз й в С --сссн й,, С лнс — ч и )~( Рис. 12.9. Сходство конфорнации пенициллина (а) с конформацией дипептидного Й фрагмента Р-А!а — О-А!в фермента приводит к нарушению процееез построении клеточной бактериальной стенки, что вызывает гибель бактерий. Пенициллин внгибкрует фермент только у микрооргзннзмов. Фермеитквя система животного организма, ке способная испольэовать вмкноккелоты О-ряде, не затрагивается.
Гликопротенны. Это смешанные углеводсодержашие биополимеры, в которых с белковыми молекулами ковалентно связаны олигосахаридные цепи (от одной до нескольких сотен на одну белковую цепь). Среди гликопротеинов известны ферменты, гормоны, компоненты плазмы крови, защитные белки (иммуноглобулины), муцины (слюна, секреты кишечника, бронхов). В большинстве случаев олигосахаридная и белковая цепи связаны )х)-гликозидными связями, образуемыми концевыми остатками )х)-ацетилглюкозамина (со стороны олигосахарида) и амидной группой аспарагина (в составе белковой цепи). й гликозидными связями с участием гидроксильных групп втков серина или треонина. : Олигосахаридные цепи характеризуются наличием на невос'навливающих концах определенных последовательностей х — пяти моносахаридных звеньев и именно эти концы, назы' мые детерминантами, определяют групповую специфичность ви.
Детерминантными моносахаридами группы крови А системы 0(Н) служит Х-ацетилгалактозамин, группы В -- Р-галакто, группы 0(Н) — (.-фукоза. С изменением детерминанты меется группа крови. Так, в 70-х гг. в эксперименте (п уйго было казана, что в результате обработки эритроцитов с детерминанй В ферментом галакгозидазой отщепляется остаток галактозы 'детерминанта В превращается в детерминанту 0(Н), т.е. из нтроцитов 111 группы были получены эритроциты 1 группы овн. Аитигенные детерминанты могут находиться в составе не ько гликопротеинов, но и гликолипидов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
