Lenindzher Основы биохимии т.1 (1128695), страница 43
Текст из файла (страница 43)
Чем ближе в эволюционном отношении виды, тем более сходны аминокислотные последовательности их гомологичных белков. Таким образом, последовательности гомологнчных белков указывают, что содержащие их организмы произошли от общего предка, но в ходе эволюции претернелн изменения и превратились в разные виды. Аналогичные выводы были сделаны исходя нз результатов изучения специфичности антител по отношению к антигенам гомо- логичных видов. Глобулярные белки при нагревании, под воздействием экстремальных значений рН н при обработке некоторыми реагентами обычно становятся нерастворимыми в воле и утрачивают свою биологическую активность, сохраняя, однако, неповрежденной ковалентную структуру полнпептидной цепи.
Этот ГЛ. 6. БЕЛКИ: КОВАЛЕНТНАЯ СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ 161 процесс, называемый ценатурацией, обусловлен развертыванием полипептидных цепей. ЛИТЕРАТУРА Многие полезные свеления содержатся в лите- ратуре к главе 5 Книги Саарег Т.б. ТЬе Тоои оГ В!осцепнвггу, %йеу, Ь(егч Хогй, 1977. Руководство по экспериментальным методам биохимии белков. Вау67я)'М.О. Айав оГ Рго!Нп Бечиепсе впд Бггцсгцге, чо).
5, вцрр1. 1 — 3, Найопа1 В!ошедка( Кевеагсй Гоцпдайоп, Цгавй(- пй!оп, О. С., 1972 — 1979. Энциклопедия аминокислотных последовательностей белков. Ргс)геглая К.Е„бем Г. Ргогппв: 81пк!иге, Гипс!!оп, апд Ечо1циоп, 2д ед., Веп)аю!п/Сцшю!пвв, Меп1о Раг)г, Са(77 1983. Прекрасно иллюстрированная книга о белках, которую можно рассматривать как аве.
ление в эту область. Назгйпяеуег К., Назсйетеуег А.Н. Ргогыпв: А Оик)е ю Бпи1у Ьу РЬуяса( апд СЬеписа1 Медики, ЪМ!еу, Ыеп Хог)г, 1973. Жеигай Н.„НГК К.Г.. ТЬе Ргогыпв, 30 ед., Асадеппс, Ь(ечч Хаас, 1977. Всестороннее и летальное изложение сведений о белках, представленное в виле многотомного сборника статей. Бсйийг б.Е., Бсыгтег К, Н. Рппс7р(ев о( Рго7ет Б!гцсгше, Брг!пйег, Ыен Хогй, !979. Статьи О!савгвая К.Е. Б!гишше апд Нпаогу оГ ац Апс!еп1 Ргогпп„БсЕ Агп„226. 58-72, Арп! (1972).
Еде!тап б.М. ТЬе Б!гцсщге ат! Гцпсйоп оГ АпбЬогйт, Бс!. Агп„223, 34 — 42, Ацсцы (1970). Маоге Б„Бгпи П. Н. СЬегпка! Бгпгсщгев оГ Рапсгеайс РПЬопцс!вазе аш1 Гзеохуг!Ьопцс)еаза, Баепсе, 180, 458-464 (1973). брраггей Р. Н. Н78Ь Кево1цйоп Тжо-Випеапопа1 Апа1упз о( Ргоге!пэ, Е Вю!. СЬегл„ 250, 4007-402! (19?Я. Интересная попытка пересчитать все белки, присутствующие в клетке Е. сай. Бгтааалая Р.К., Гпиая л.Б., Едва!! Л Т. (едв.) ТЬе Опрпв оГ Модегп ВюсЬепцв1гу. А Ке!говресйче оп Рго1е!пз, Апп. Ь]Х. Асад. Бс!., 325 (1979).
Сборник очень интересных статей по истории исследования белков. 6- 767 Вопросы и задачи 1. Сколько молекул 9-галактозидазы лрисутствувт в клетке Е са)7? Е сой-это палочкообразная бактерия длиной 2 мкм и лиаметром 1 мкм. Если при выращивании клеток Е. са!! питательной средой служит лактоза (сахар молока), то бактерии синтезируют фермент В-галактозидазу (мол. масса 450 000], который катагппнрует реакцию расщепления лактозы.
Средвял плотность бактериальной клетки составляет 1,2 гдчл; 14 ~; всей массы клетки приходи~- ся на долю растворимых белков, среди которых (]-галактозидаза составляет 1,0",. Подсчитайте число молекул О-галавтозидазы в клетке Е. гаИ, выросшей на лактозе. 2, Числа остатков триптафаяа в гываратачнам альбумияе быка.
По данным количешвенного аминокислотного анализа в сывороточном альбумине быка солерхопся 0,58"„' (по весу) триптофаиа, мол. масса которого равна 204. а) Рассчитайте минимальную молекулярную массу сывороточного альбумина быка. б) По данным гель-фильтрации молекулярная масса сьшороточного альбумииа быка составляет приблизительно 70000. Сколько остатков триптофана присутствует в молекуле сывороточного альбумина? 3. Молекулярная масса рибонуклеазы. Содержание лизина в рибоиуклеазе составляет 10,5 (по весу). Рассчитайте мииимальнуо молекулярную массу рибонуклеазы.
Молекула рибонуклеазы солержит 1О остатков лизина. Рассчитайте молекулярную массу рибонуклеазы. 4. Суммарный злектричепшй заряд иомтеетидав. Полю7ептид, выделенный из мозга, имеет последовательность О1ц -Нж — Тгр Бег--Туг-— О(у — 1.си — Агй — Рго — О1у Определите суммарный заряд молекулы при рН 3. Каков ее суммарный заряд при рН 5,5? Г!ри рН 8? При рН 11? Значения РК' лля К-7.рупп О(ц, Нгв, Бег, Туг и Агй равны соответственно 4,3, 6,0, 13,6, 1О и 12,48. Рассчитайте изоэлектрическую тачку этого полипептида. 5, Нэаэлвктричвская тачка яеясияа. Пенсии желудочного сока (РН 1,5) имеет нзоэлектрическую точку около 1, т.е.
намного ниже, чем другие белки (см. табл. Б.Я. Какие функциональные группы должны присутствовать в пепсине в относительно большом числе, чтобы этот фермент мог имеп 162 ЧАСТЬ 1. БИОМОЛБКУЛЫ такую низкую изоэлектрическую точку? Какие аминокислоты имеют эти группы в своем составе? 6.
Изаэлектрнчегкая тачка гигтанав. Гистоны-.зто белки, содержащиеся в ядрах эукариотических клеток. Они прочно связаны с дезоксирибонуклеиновой кислотой (ДНК), которая содержит много фосфатных групп. Иэоэлектрнческая точка гистонов очень высока (около !08).
Какие аминокислотные остатки должны присутствовать в гистонах в относительно больших количествах? Каким образом эти остатки обеспечивают прочное связывание гисгонов с ДНК? 7. Растворимость налияентидае. В одном из методов разделения полипептилов используетса различие в нх растворимости. Как уже было сказано в тексте, растворимость крупных полипептидов в воде зависит от степени полярности их й-групп, особенно от числа ионизнруемьж групп: чем больше ионизируемых групп, тем выше раствори- масть полипептцца. Какой полипептид из каждой пары приведенных ниже полипептидов более растворим в указанных условиях? а) (Иу)гв или (Ии),в при РН 7,0; б) (1.Ув — А1а]з или (Рйе — Мег), пРи РН 7,0; в) (А1а — Бег — Иу), или (Авп — Бег — Ни), при рН 9,0; г) (А1а — Авр — О1у), или (Авп Бег — Н!в)в прн рН 3,0.
8. Расагенление иалинеятиднай Вени на фрагменты пад действием яратеалнгиичесяих ферментов. Трипсин и химотрипсиц это специфические ферменты. катализирующие гилролнтическое расщепление полипептидов в определенных местах их цепи (табл. 6-6). Нюке приведена последовательность В-цепи полипептидного гормона инсулина. Учтите, что цистинаяый поперечный мостик между А- и В-цепями уже разорван под действием нидмуравьиной кислоты (см. рис. 6-12).
Рйе — Ча! — Авп — С|1п — Н!в — Ееп— СуБО Н вЂ” С!у — бег — Нгв — — ).ец — Ча! .-Иц — А1а---1.еп — Туг — Ееп ---Ча!-- С?БОзН вЂ” С! у — Ип — Агб — Иу — Рйе Рйе — Туг — Тйг — Рго — Еув — А1а Укажите те места в В-цепи, в которых происходит ее расщепление под действием а] трипсина и б) химотрипсина.
9. Определение амннакислатнай последовательности лей-эняефалина- выделенного нз мазга яелтнда. Из нормальной мозговой ткани была выделена группа полипептидов, влияющих на передачу нервного импульса в определенных участках мозга. Эти полипептиды известны под названием алиандав, поскольку онн присоединяются к специфическим рецепторам, которые связывают апиаты (влкалоиды опиума), такие, как морфин и налоксон. Таким образом, опиоиды имитируют некоторые свойства алпатов.
Некоторые исследователи рассматривают эти полипептицы как содержащиеся в мозгу собственные средства обезболивания. Используя привеленные ниже сведения, определите аминокислотную последавательность опиоида лей-энкефалина. Объясните, как согласуется полученная вами структура с указанными ниже а) Полный гидролиэ под действием 1 М НС1 при 110 С с последующим аминокислотным анализам выявил присутствие Иу, Ьец, Рйе и Туг в малярном отношении 2:1:1:1. б) После обработки цолипептида 2,4-динитрофторбензолом с последующим полным гилролизом и хроматографическим разделением продуктов было выявлено присутствие 2,4-динитрофенильного производного тирозина. Свободного тироэина при этом не было обнаружено. в) Частичный гидролиз полипептида химотрипсином с последующим хроматографическим разделением полученных продуктов дал Ьеп, Туг и более короткий пептил.
Полный гилролиз последнега с последующим аминокислотным анализом выявил присутствие О!у и Рйе в отношении 2:1. Электра(йарез пептидов. Если ионизиро- !О ванные аминокислоты и пептиды поместить в электрическое поле, то в зависимости от рН они движутся в сторону катода или анода (см. рис.
6-5). Этот метод широко используется для разделения пептнлов, различающихся по величине суммарного заряда. Возможности метода особенно велики благодаря тому, что суммарный заряд пептида можно изменять, изменяя РН среды. а) Определите направление миграции (к аноду или катоду) для исех выписанных ниже аминокислот и пептидов при заданном значении РН !! Иц (РН 7) 2) О!ц (РН 1) 3) Авр — Нж (рН 1) 4) Авр — Н]в (РН 10) б) При какам значении рН можно легко разделить с помощью эпектрофореэа следующие три дипептида: Иу — Еув„ Авр--Ча! н А1а — Нж? 163 ГЛ.
6, БЕЛКИ: КОВАЛЕНТИАЯ СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ Задача П Полимерн грянула о о и с. И с 13 1 1. Рагткаримостэп кысаяиаание а) Чистые белки большей частью нерастворимы в дистиллированной воде, но растворяются в разбавленных соленых растворах. Однако при добавлении к водному раствору белка нейтральньц солей в высокой концентрации белок выпадает в осадок. Это явление называют высалиаанием.
Например, ббльшая часть белков растворяется в О,1 М (ХНч)1ЯО4, но выпадааг в осадок, если концентрация (ХНя)1ВО повышается ло ЗМ. После удаления избытка (ХН !1ВО путем диализа белки снова растворяются. Попытайтесь объяснить на молекулярном уровне, почему добавление солей в высоких концентрациях приводит к понижению растворимости белка. б) На графике показана зависимость растворимости двух белков от концентрации (ХН4)1ВОм Как можно использовать эти данные для разделения белков А и В? Ко1п!т1трация (!чН4)2604 И 12.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
