Cтраница 3
В настоящее время твердо установлено наличие О-гликозидной связи через оксиаминокислочы ( тип F) для муцинов подчелюстных желез, групповых веществ крови, комплекса гепарина с белком и др. и N-ацил-гликозиламинной связи через аспарагиновую и, вероятно, глутаминовую кислоту ( тип Е) для овальбумина, орозомукоида и других гликопротеинов. Знаменательно, что для образования указанных гликопептидных связей необходимо присутствие специфических аминокислот - оксиамино-кислот и двухосновных кислот, которые обязательно входят в состав природных гликопротеинов в количествах, иногда значительно превышающих их содержание в обычных белках. [31]
Огромный интерес представляет изучение действия ферментов ( например, Trichomonasfoetus), способных расщеплять обусловливающие специфичность углеводные полигликозидные цепи. Было показано, что удаление уже одного концевого моносахаридного остатка, например N-ацетилгалактозамина, от вещества А приводит к потере специфической активности данного группового вещества. Особенный интерес представляют опыты, в которых была показана возможность путем ферментативного отщепления моносахаридных остатков превращать активность, характерную для одно го группового вещества, в активность другого группового вещества. [32]
Изучаются как групповые вещества крови человека, так и животных, так как они, по-видимому, не идентичны. Исследования эти связаны с огромными трудностями, ибо нет надежных методов полного снятия нативных углеводных цепей с полипептидной цепи; с другой стороны, групповые вещества устойчивы к действию протеолитических ферментов, по-видимому, вследствие экранирования пептидных связей углеводными фрагментами. Тем не менее в настоящее время имеется ряд успехов в данной области и в первую очередь в отношении выяснения концевых углеводных остатков. [33]
В строгом смысле слова групповыми веществами крови называют серологически рв зли чающие с я в нти генные детерминанты поверхности эритроцитов человеке. Ландштейнером в начале XX века групповые вещества крови привлекли внимание из-за необходимости типирования эритроцитов при переливании крови, что обусловлено наличием в крови человеке антител против чужих групповых веществ крови. Так, у индивидуумов с группой крови А обнвруживаются внтитела против В-детерминант и наоборот, а у людей с группой крови О - и против А -, и против В-детерминант. [34]
Внеклеточные углеводсодержащие биополимеры играют, по-видимому, существенную роль и в защитных реакциях растений. Подобные функции выполняют, вероятно, слизи, содержащиеся в оболочке поверхностных клеток корня, и камеди, выделяющиеся при механическом повреждении ствола растений ( о слизях и камедях см. гл. Способность некоторых растительных полисахаридов ингибировать агглютинацию эритроцитов под действием агглютининов крови соответствующей группы53 указывает на аналогию их с групповыми веществами крови в организме животных. Такие соединения могут играть важную роль в иммунитете растений. [35]
Огромный интерес представляет изучение действия ферментов ( например, Trichomonasfoetus), способных расщеплять обусловливающие специфичность углеводные полигликозидные цепи. Было показано, что удаление уже одного концевого моносахаридного остатка, например N-ацетилгалактозамина, от вещества А приводит к потере специфической активности данного группового вещества. Особенный интерес представляют опыты, в которых была показана возможность путем ферментативного отщепления моносахаридных остатков превращать активность, характерную для одно го группового вещества, в активность другого группового вещества. [36]
Огромный интерес представляет изучение действия ферментов ( например, Trichomonasfoetus), способных расщеплять обусловливающие специфичность углеводные полигликозидные цепи. Было показано, что удаление уже одного концевого моносахаридного остатка, например N-ацетилгалактозамина, от вещества А приводит к потере специфической активности данного группового вещества. Особенный интерес представляют опыты, в которых была показана возможность путем ферментативного отщепления моносахаридных остатков превращать активность, характерную для одно го группового вещества, в активность другого группового вещества. [37]
Детальная классификация соединений этого типа еще невозможна из-за недостатка наших знаний сб их структуре. Количественное соотношение фрагментов того или иного типа в смешанных биополимерах варьирует в очень широких пределах. Известны, например, гликопротеи-ны, содержащие лишь небольшое количество углеводов ( 1 - 5 %) и стоящие, таким образом, близко к белкам; наряду с этим в таких гликопротеинах, как групповые вещества крови, содержится около 80 / б углеводов. [38]
В качестве последнего примера белков, связывающих малые молекулы, уместно рассмотреть лектины. Эти белки, чаще всего встречающиеся в растениях ( но не только в них), связывают производные углеводов со значительной степенью стереоспецифич-ности. Некоторые лектины специфичны к индивидуальным групповым веществам крови. Интерес к ним увеличился после того, как было обнаружено, что некоторые из лек-тинов агглютинируют преимущественно злокачественные клетки. Посредством иммобилизации на нерастворимом носителе типа ага-розы лектины могут быть использованы для очистки гликопротеинов методом афинной хроматографии. Наиболее изученным лек-тином является конкавалин А; для этого белка определены аминокислотная последовательность из 238 остатков и трехмерная структура. Конформация конкавалина А весьма примечательна. Семь участков его единственной полипептидной цепи формируют антипараллельную складчатую структуру, а шесть последующих участков образуют другую антипараллельную структуру, перпендикулярную первой. Ион Мп2 координирован с двумя молекулами воды и боковыми радикалами His-24, Glu-8, Asp-10 и Asp-14, образуя октаэдр. Ион Са2, расположенный на расстоянии 0 5 нм от Мп2, делит с ним два последних лиганда, а также связан с карбонильным кислородом Туг-12, боковым радикалом Asn-14 и двумя молекулами воды и также образует октаэдрическую конфигурацию. Остатки глюкозы и маннозы связываются в глубоком кармане размером 0 6 X 0 75 X 1 8 нм, образованным, как это ни удивительно, гидрофобными остатками. [39]
В последние годы, несмотря на большие трудности ( упомянутые выше), было выделено большое число олигосахаридов, образующих углеводные цепи. Эти и другие исследования привели к важному выводу, что узлом углеводпептидной связи является N-ацетилгалактозамин, присоединенный к оксиаминокислотам а-гликозидной связью. На основании изучения олигосахар идных фрагментов были сделаны попытки сконструировать возможные структуры углеводных цепей. Так, Кабат [164] предложил для групповых веществ человека структуру из 17 моносахар идных остатков; Н. К. Кочетков с сотрудниками [165] для групповых веществ, выделенных из слизистой желудка свиньи ( А Н), предложил схему строения цели из 16 звеньев. Все эти структуры сильно разветвлены. [40]
В результате действия на групповые вещества крови некоторых протеолитических ферментов, например папаина, фицина, происходит разрыв части пептидных связей при сохранении углеводных компонентов. При этом наблюдается некоторое снижение специфической активности, хотя большая часть ее остается. Это показывает, что при первостепенном значении углеводных частей молекулы какая-то доля специфической активности зависит также и от молекулы в целом. Для выяснения данного явления необходимы более полные сведения о строении групповых веществ. [41]
В некоторых растениях содержатся белки, способные агглютинировать эритроциты. Эти белки были названы фитогемагглютининами. Самнер предположил, что данные белки связываются с углеводными остатками гликопротеинов или гликолипидов групповых веществ крови, содержащимися в оболочке эритроцитов. [42]
В последние годы, несмотря на большие трудности ( упомянутые выше), было выделено большое число олигосахаридов, образующих углеводные цепи. Эти и другие исследования привели к важному выводу, что узлом углеводпептидной связи является N-ацетилгалактозамин, присоединенный к оксиаминокислотам а-гликозидной связью. На основании изучения олигосахар идных фрагментов были сделаны попытки сконструировать возможные структуры углеводных цепей. Так, Кабат [164] предложил для групповых веществ человека структуру из 17 моносахар идных остатков; Н. К. Кочетков с сотрудниками [165] для групповых веществ, выделенных из слизистой желудка свиньи ( А Н), предложил схему строения цели из 16 звеньев. Все эти структуры сильно разветвлены. [43]
Детальнее всего исследован вопрос о концевых группировках групповых веществ крови, для которых они являются иммунологическими детерминантами. Эти сведения получены при изучении кислотного и ферментативного гидролиза, а также иммунохимическими методами. При мягком кислотном гидролизе отщепляются фукоза37 и нейраминовая кислота101 ( если она содержится в биополимере), что доказывает их концевое положение. В несколько более жестких условиях гидролиза101 106 - 108, а также при гидролизе на сульфополистирольных смолах109 отщепляется смесь других моно -, ди - и трисахаридов, набор которых оказывается различным для групповых веществ различной специфичности и позволяет сделать заключение о природе иммунологических детерминантов. [44]
Она может быть полипептидной, рибитфосфатной или состоять из смешанных полимеров. Определяющее значение для биологической функции имеют концевые олигосахаридные цепи, в состав которых обычно не входят уроновые кислоты или сульфоэфиры. Носителем отрицательных зарядов являются лишь остатки сиаловых кислот. Примерами таких соединений могут служить групповые вещества крови, муцин подчелюстной железы, О-антиген грамотрицательных бактерий, полисахарид капсулы пневмококков типа XIV, декстраны. [45]