Lenindzher Основы биохимии т.1 (1128695), страница 34
Текст из файла (страница 34)
Химотрипсин же атакует только те пептвдные связи, которые бьши образованы с участием карбоксильных групп фенилаланина, триптофана и тнрозина. Как мы увидим дачьше, ~акой избирательный ферментативный гидролиз оказывается очень полезным при анализе амннокислотных последовательностей белков и пептидов. Другая важная химическая реакция, в которую вступают пептиды и которая тоже используется лля определения аминокислстной последовательности, †э реакция с З-фитор-2,4-динптробензолом.
Мы уже видели (см. рис. 5-17), что зто соединение реагирует с и-аминогруппой свободной аминокислоты с образованием 24-динитрофенилатгинокислотьь Этот реагент вступает в реакцию и с иаминогруппой аминоконцевого остатка любого пептида независимо от длины пептидпой цепи, что приводит к образо- Рис. 5-22. Ввсленме метки в иминоконлевои остаток тетркпептипе. Мм кои сиумит Батор-хт,п-лимит роаенэол ! ФДН БЬ ванию динитрофенилпептида При помощи зтой реакции можно пометить аминоконцевой остаток пептида (рис.
5-22). В гл. 6 мы увидим, как зта и другие реакции, позволяющие пометить аминоконцевой остаток пептида, используются для определения аминокислотной последовательности полипептидных цепей. Кроме пептццов, образующихся в результате частичного гидролиза молекул белка, существует много пептидов, встре- гл. 5. Аминокислоты и ппптнды чающнхся в живых организмах как свободные соединения, не связанные со структурой белков. Особенно интересен тот факт, что многие свободные пептиды обладают высокой биологической активностью. Например, к пептидам или полнпептидам относится ряд гормонов. Гормоны служаъхимическими медиаторами, вырабатываемыми специализированными секреторными клетками эндокрннных желез — поджелудочной железы, гипофиза н надпочечников; с током крови гормоны переносятся в другие ткани или органы и регулируют их специфические функции.
Гормон инсулин, вырабатываемый кдеткамн поджелудочной железы, поступает с кровью в другие органы. особенно в печень и мышцы, где связывается с находящимися на поверхности клеток рецепторами и стимулирует способность этих клеток использовать глюкозу в качестве метаболического топлива. Инсулин состоит из двух полипептидных цепей, одна из которых содержит 30 аминокислотных остатков, а другая — 21. К полипептидным гормонам относится также другой гормон поджелудочной железы, гдюкагон, действующий как антагонист инсулина„и коришкошропцн, вырабатываемый передней долей гипофнза и стимулирующий функционирование надпочечников. Кортикогропнн состоит из 39 амннокислотных остатков.
Молекулы некоторых гормонов представляют собой гораздо более короткие пептидные цепи. В число таких гормонов входят окстлиоиин (девять аминокислотных остатков) - гормон, синтезируемый в задней доле гипофиза и стимулирующий сокращение матки; брадцкцнцн (девять остатков]-гормон, подавляющий воспалительные процессы в тканях, и тиреолиберин (три остатка), синтезируемый в гипоталамуса и стимулирующий синтез другого гормона, тиреотроиина (тиреотропного гормона), вырабатываемого передней долей гипофиза (рис.
5-23). Особого упоминания заслуживают эниергалины-короткие пептцлы, сннтезируемые в центральной нервной системе. Связывание энкефалинов со специфическими рецепторами некоторых клеток мозга приводит к аналге- Агб.рго.рго П1у РЬе 5вг Рго.РЬе Агб à — — 5 — 5 — -~ Сук Туг.пе С!и Авц Сув Рта.1.ец Б н сн* н с — сн. ! М--С вЂ” С вЂ” Гч 1) Н О С вЂ” СН, Н С=О ! Ннт н„с — — -сн„ ( С вЂ” С— ве Н О ) Н Пирог чутцмицонел Риотидин Пролннамид кио.чати Туг-С1у-С)у.РЬв.мег Туг С)у С)у РЬе ьец о-РЬе — 1:ген ь-Огл — ь ь-Ча!-» ь-Рго 1 г.-рго г.-уга! ь-Огц М.ец и-РЬв Л Рнс, 5-ЗЗ.
Некоторые цриралные аецтиды, абладаюшие высоков биологической активностью. Аминоконцевые остатки находатск слева л. Браликидин — гормононодабныя осатнд с цротивовосивлительиоа активностью. Б. Окситоцин гормон, образуюшиаск в задней доче гипофиза. Н» цветном фоне. остаток тли.
цннамила !НН,СН,СОХНз1, 8. Тнрсолнберингормон, абразуюшнцса в гноатвламусе. Г. Знксфалины -цеотнды мозга с оциатооодабиок активностью. Д. Гремицидин С-антибиотик. Стрелки указывают иалревлекие от аминоконцевого к карбоксиконцевому остатку. Ого - обозначение орнгюина аминокислоты, не всгречаюшебса в белках. Обратите внимание, чта в состав грамицидиеа Г входлт два остатка О ~мпнокмяогы зии, т.е. ослаблению болевых ощущений.
Энкефалины (что значит «находящиеся в головке>) предстанляют собой наркотики (опиаты), вырабатываемые самим организмом; они связываются с теми же участками мозга, что и глорфин, героин и другие наркотические вещества. К пеп- !зг часть !.
виомолекулы типам относятся и некоторые очень токсичные ядовитые вещества, содержащиеся в грибах, в частности аманитин, а также многие антибиотиков которые можно рассматривать как своего рода «химическое оружие», производимое одними микроорганизмами и «убивающее» другие микроорганизмы. Особенно примечательно, что все эти пептиды, оказывающие столь сильное биологическое воздействие, состоят из аминокислот, которые сами по себе являются совершенно безвредными нетокснчнымн соединениями. О~сюда ясно, что биологическая активность и специфичность действия пептндов и полипептидов полностью определяются последовательностью составляющих их аминокислотных остатков.
Краткое содержание главы Каждая из 20 аминокислот, которые обычно обнаруживают ках продукты гидролиза белков, содержит а-карбоксильную группу, а-амин!я.руину н специфическую лля данной аминокислоты К-группу. замешаюшую водород при а-атоме углерода а-Атом углерода во всех аминокислотах (за исключением глицина) является асимметрическим, и. следовательно, каждая из этих аминокислот может существовать по меньшей мере в двух стереоизомерных формах. В белках встречаются только 1;стереонзомеры, соответствующие по своей конфигурации Ь-глнцеральдегнцу. Классификация аминокислот основана на различиях в полярности нх К-групп. К классу неполярных аминокислот принадлежат алании, лейцин, изолейцин, валин, пролин, фенилаланин, триптофан и метионин.
В класс полярных нейтральных аминокислот входят глицин, серии, треонин, цистенн, тирозин, аспарагнн и глутамин. Класс отрицательно заряженных (кнслых) аминокислот включает аспарагиновую и глутаминовую кислоты, а класс положительно заряженных (оснбвных) аминокислот †аргин, лизин н гистндин. Прн низких значениях рН моноамнномонокарбоновые аминокислоты пред- ставляют собой двухоснбвные кислоты (+ХН»СНКСООН). При повышении рН примерно до 6, т.е. до изозлектрической точки, от карбоксильной группы отщепляется протон, что приводит к образованию цвиттерионов †электричес нейтральных биполярных ионов типа +)х(Н»СНКСОО . В результате дальнейшего повышения рН происходит отщепление второго протона с образованием ионов типа ХНхСНКСОО .
Аминокислоты с ионизируемыми К-группами могут существовать и в других ионных формах, образование которых зависит от рН. Прн взаимодействии аминокислот с нингидрином образуются окрашенные продукты. Для разделения сложных смесей аминокислот, а также для идентификации и определения количества разделенных аминокислот используют методы электрофореза и ионообменной хроматографии.
Аминокислоты, ковалентно соединенные друг с другом при помощи пептипных связей, образуют пептиды, которые могут быть получены также как продукты неполного гидролиза полипептидов. Кислотно-оснбвные свойства пептнда определяются сто концевыми )х)Нхн СООН-группамн, а также входящими в его состав ионнзируемыми К-группами. При полном гидролизе пептидов образуются свободные аминокислоты. Взаимодействие амин окон цевого остатка пептида с !-фтор-2,4-дннитробензолом приводит к образованию производного, имеющего характерную желтую окраску.
Некоторые пептиды присутствуют в свободном состоянии в клетках и тканях и выполняют специфические биологические функции. К ним относятся многие гормоны, антибиотики и другие соединения, обладающие высокой биологической активностью. ЛИТЕРАТУРА Са»!ог С.Я., Ясйа»»м! Р.Н. Вюрйуиса! СЪ«ю!х!гу, р!. 1. Тпе Соп!оппабоп о( В!о!оя(са1 Масгото!есп!ех, Ггееюап, Ба» Ггавс!хсо, !980. Прекрасный учебник, в котором рассматряваютсх свойства биологических макромовекул а составляющих нх строительных блоков. 133 ГЛ.
5. АМИНОКИСЛОТЫ И ПЕТИДЫ Н з) — с — сн, СН, Н вЂ” н з) — сн» и! — СН, 7) — СН» ) Н О гр н) — сн — с О 12) — СН,— БН 1З) — СН,— ~~ Я Н Сааре» Т. б. ТЬе ТооЬ оГ В!осйеглй1гу. %!)еу, )»)е»» Уогй, 1977. Теория н практические ухаэання по хчоматографнн н электрофорезу аминокислот.
Соглдан 3. Т. О-Аш!по Ас!бз щ АпппаЬ, Бс!енсе, 164, 142 — 148 (1969). ))юй»ткал К. Е„бе!з Г. Ргсетпв: Бггиссиге, Рипсбоп апб Его!ийоп, 26 ед., Вещаппп/Сипаи!пйз, Меп1о Рагй, Са)17. 1963. Нгасйгтеуег К., Нагсйетеуег А.Н. Ргогешз: А Ошбе го Бги»)у Ьу РЬРйса) апб СЬепнса! Мегйобз, %йеу, )»)еи Уогй, 1973. Глйлтд»т А. Е,. В!осйттиз1гу, 2»( е») „!чоггЬ, Ыен Уогй,1975. Главы 4 и 5 содержат более подробное описание свойств аминокислот н псптнлов. Менгет Ал ВюсЬепиз1»у оГ Гйе Апина Ас!»)з, 2д т)„2 то!з„дсабеппс, )»)ен» тогй, 1965. Энш»- клопеднческое нзлгвкенне вопросов, касающихся свойств н распространения аминокислот, а также их участия в процессах метаболюма живых организмов. Беде!1.Н. ВюсЬеппса1 Се!си)ацопз, 26 еб„ 9»'!1еу, Ыен х'огй, 1976.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
