Расщепление - пептидная связь
Cтраница 3
Пищеварительный фермент трипсин, для которого и был впервые употреблен термин энзим ( фермент), является наиболее изученным членом этого семейства. Он известен уже более ста лет, а его способность к расщеплению пептидных связей вблизи лизиновых и аргининовых остатков очень сходна со свойствами большей части других белков из этого семейства. Однако большинство родственных трипсину ферментов намного более специфичны, чем сам трипсин: каждый из них расщепляет в белке только одну или очень небольшое число пептидных связей. На сегодняшний день известны структуры первых трех из этих ферментов. [31]
Превращение пептидов в N-ТФА-метиловые эфиры происходит совершенно аналогично аминокислотам: сначала их переводят в хлоргидраты метиловых эфиров, а затем трифторацетилируют. Если индивидуальные вещества не собираются определять количественно ( в связи с тем, что расщепление различных пептидных связей зависит и от метода деградации, и от самой последовательности), то желательно исчерпывающее превращение, так как при этом образуется меньше продуктов расщепления. [32]
Такие исследования упрощаются благодаря некоторым особенностям химотрипсина. Это мономерный фермент, не проявляющий аллостерических эффектов; структурные изменения, сопровождающие процесс расщепления пептидной связи, очень малы и, наконец, химотрипсин обладает способностью переносить ацильные группы самых разнообразных доноров, например лептидов и эфиров, к самым разнообразным акцепторам, например k воде, спиртам или аминам. [33]
Хотя механизм пластеиновой реакции выяснен еще не полностью, формально речь здесь идет об обращении катализируемого протеазами расщепления пептидной связи ( разд. [34]
С-терминальный домен В, имеющий молекулярную массу около 39000 дальтон, обладает лектиноподобным действием: он способен специфически связываться с поверхностным неидентифицированным рецептором животной клетки. Связывание белка с поверхностью клетки приводит к тому, что он, по непонятному пока механизму, внедряется в цитоплазматическую мембрану, и там происходит про-теолитическое расщепление междоменной пептидной связи и одновременное восстановление дисульфидной связи; в результате белок распадается на фрагмент А и фрагмент В. N-терминальный фрагмент А, имеющий молекулярную массу 21150 дальтон, проваливается в цитоплазму. Именно этот фрагмент и является ингибитором белкового синтеза в клетке. [35]
Общеизвестно, что биологически активные белки, особенно се-жретируемые клетками, такие как ферменты и полипептидные гормоны, синтезируются в виде молекул неактивных предшественников, активируемых посредством специфического гидролитического удаления пептидных фрагментов в результате действия протеоли-тических ферментов. Этот ограниченный протеолиз вызывает кон-формационное изменение, в результате которого важные для активности группы занимают правильное пространственное взаимное расположение. Иногда расщепление пептидной связи может высвободить существенную для активности амино - или карбоксильную группу. Одним из простейших примеров ограниченного лротеолиза является активация трипсиногена до трипсина, катализируемая энтерокиназой и автокатализируемая самим трипсином. [36]
Скорость гидролиза трипсином после 6 час очень невелика, и интенсивность нингидриновой окраски в конце процесса соответствует расщеплению двенадцати связей. Гидролиз химотрипсином протекает с постоянной скоростью в течение первых 20 час, завершаясь образованием 18 пептидов. Можно предполагать, что неспецифическое расщепление пептидных связей минимально, если скорость увеличения числа аминогрупп постоянна. При действии пепсина на белок при двух различных значениях отношения фермент / субстрат увеличение интенсивности нингидриновой окраски теоретически соответствовало расщеплению 7 и 11 связей. В действительности приращение интенсивности окраски объясняется неполным гидролизом большего числа связей. [37]
Многие ферменты, например пепсин, трипсин, химотрипсин, карбоксипептидаза, панкреатическая липаза, синтезируются в тканях в неактивном состоянии в виде проферментов ( зимогенов) и только после активации преобразуются в активные формы. Механизм активации большинства ферментов, особенно желудочно-кишечного тракта, заключается в расщеплении определенных пептидных связей молекулы фермента и отщеплении от ферментов пептидов различного размера. При этом изменяется пространственная конформация ферментативного белка, что способствует созданию активного центра ферментов. Активаторами служат также катионы и анионы минеральных солей. Значительное количество ионов ( К, Na, Са, Mg, Fe, Mn, Си и др.) необходимо для нормального функционирования многих ферментов. Иногда активация ферментов обеспечивается не одним, а несколькими ионами. Так, некоторые пептидгидролазы могут быть активированы ионами Мл, Со, Ni и Zn. Одни и те же ионы в разных концентрациях могут являться активаторами и ингибиторами для одних и тех же ферментов, а гакже для различных ферментов. Например, Zn активирует глициллейцинпептидазу и тормозит активность креатннкиназы. [38]
Со своей стороны Чибнол и Рис [27] изучали восстановление метилового эфира инсулина, используя боргидрид лития - более мягкий восстанавливающий агент. Оценить получаемые по этому способу результаты оказалось возможно лишь позднее, когда исследователи Кэмбриджской школы опубликовали точные аналитические данные о строении инсулина, полученные в результате многолетних исследований. Сейчас очевидно, что определение при помощи бор-гидрида концевых групп белков с молекулярным весом свыше 10 000 осложняется появлением неконцевых аминоспиртов, образующихся в результате расщепления пептидных связей. [39]
Продуктом гидролиза белков пищи трипсином являются полипептиды и небольшое количество аминокислот. Трипсин катализирует расщепление пептидных связей, образованных карбоксильными группами аргинина и лизина. Расщепление белков химотрипсином более глубокое по сравнению с гидролизом трипсином. Химотрипсин катализирует расщепление пептидных связей, образованных карбоксильными группами тирозина, фенилаланина, триптофана и метноннна. [40]
 |
Структура клеточной стенки Staphylococcus aureus ( текст. [41] |
Образование сетчатой системы пептидогликановых цепей сопровождается потерей терминального остатка D-аланина. Ответственный за катализ этой стадии фермент транспептидаза ингибируется пенициллином. Если это так, то р-лактамный цикл должен помещаться с той стороны, с которой происходит расщепление пептидной связи природного субстрата, и, следовательно, пенициллин должен необратимо ингибировать фермент путем ацилирования важной для работы функциональной группы. Данные о том, что пенициллины прочно связаны с транс-пептидазой, но могут высвобождаться гидроксиламином или мер-каптоэтанолом, поддерживают представление об образовании пе-нициллоил-транспептидазы. [42]
Одним из уникальных свойств белка является его способность к денатурации - утрате ряда характерных физико-химических и биологических свойств при незначительных воздействиях, не нарушающих системы пептидных связей. Следует, однако, отметить, что известно немало белков, отличающихся очень высокой устойчивостью к денатурации, например, белки термофильных бактерий, трипсин, химотрипсин и многие другие. Представляется более правильным считать денатурацию проявлением наиболее общего свойства белков. А именно, для всех белков не только при денатурации, но и при выполнении нативными белками их функций в живом организме характерна способность к существенным изменениям физико-химических и биологических свойств без одновременного изменения состава и без расщепления пептидных связей в молекуле. Примерами могут служить реакции сверхосаждения актомиозина под действием АТФ, резкие изменения активности ферментов под влиянием незначительных изменений условий среды и многие другие. Это общее свойство белков должно быть непременно признано их характерным отличием. [43]
В двенадцатиперстной кишке и тонком кишечнике под действием ферментов поджелудочного и кишечного сока переваривание белков и пептонов продолжается. Поджелудочной железой выделяются преферменты трипсиноген, химо-гр илсиноген и тфепанкреатопентидаза. Трипсиноген под действием фермента кишечного сока энтеропептидазы1 превращается в активный трипсин. Химотрипсиноген и препанкреа-топептидаза переходят в активное состояние под влиянием трипсина. Трипсин, химотрипсин и панкреатопептидаза2 катализируют расщепление различных пептидных связей в молекуле белка. Трипсин гидролизует пептидные связи, в которых участвуют карбоксильные группы 1-аргинина или 1-лизи-на. Химотрипсин гидролизует в основном пептидные связи, в которых участвуют карбоксильные группы ароматических аминокислот. Панкреатопептидаза разрывает пептидные связи, прилегающие к остаткам нейтральных аминокислот. [44]
ПАНЦИРЬ ( lorica), 1) твердое защитное образование, иногда подвижное, полностью или частично покрывающее тело нек-рых животных. Расслабляет гладкую мускулатуру кровеносных сосудов, бронхов, кишечника. ПАПАЙИ, растительный протеолитиче-ский фермент; катализирует расщепление пептидных связей в белках и пептидах, а также гидролизует амиды, эфиры и тиоэфиры. Применяют для мягчения мяса, обработки кож, осветления напитков. [45]
Страницы: 1 2 3 4