Гликопептида
Cтраница 2
Поскольку многие гликопротеины содержат лишь небольшое количество углеводов, для их анализа могут быть использованы протеолитические ферменты ( например, проназы); при обработке этими ферментами образуются гликопептиды с небольшим числом аминокислотных остатков, к которым присоединены интактные углеводные звенья. Такие гликопептиды анализируют [188] классическими методами периодатного окисления [189] и метилирования, а также последовательным ферментативным гидролизом ( см. разд. Установлено, что осуществляются только два типа такой связи: О-гликозидная связь с серином, треонином, гидроксипролином и гидроксилизином, и Af-гликозидная связь с аспарагином. Показано, что в образовании таких связей могут участвовать только пять моносахаридов: L-арабиноза, D-ксилоза, D-галактоза, 2-ацетамидо - 2-дезокси - Д - глюкоза и 2-ацетамидо - 2-дезокси - /) - галактоза. [16]
Поскольку многие гликопротеины содержат лишь небольшое количество углеводов, для их анализа могут быть использованы протеолитические ферменты ( например, проназы); при обработке этими ферментами образуются гликопептиды с небольшим числом аминокислотных остатков, к которым присоединены интактные углеводные звенья. Такие гликопептиды анализируют [188] классическими методами периодатного окисления [189] и метилирования, а также последовательным ферментативным гидролизом ( см. разд. Установлено, что осуществляются только два типа такой связи: О-гликозидная связь с серином, треонином, гидроксипролином и гидроксилизином, и Af-гликозидная связь с аспарагином. Показано, что в образовании таких связей могут участвовать только пять моносахаридов: L-арабиноза, D-ксилоза, D-галактоза, 2-ацетамидо - 2-дезокси - Д - глюкоза и 2-ацетамидо - 2-дезокси - /) - галактоза. [17]
Хотя, по-видимому, кональбумин и сывороточный трансферрин домашних птиц идентичны по своему аминокислотному составу, иммунохимической реакционной способности и структуре пептидов, в их углеводных компонентах замечены отчетливые различия. В гликопептиде яичного белка не обнаружено ни сиаловои кислоты, ни галактозы. [18]
Пенициллины и цефалоспорины влияют на синтез клеточной стенки, а именно на синтез пептидогликана. Синтез пептидогликана ( гликопептида) очень сложен, фактически он является одним из важнейших компонентов стенки - это арматура клеточной стенки. Подобное явление наблюдается при выращивании микроорганизмов в отсутствие незаменимых аминокислот, и прежде всего в отсутствие лизина или его предшественника - диаминопимели-новой кислоты. И, если в непрерывный синтез пептидогликана вмешивается fi - лактамный антибиотик, синтез пептидогликана нарушается. [19]
Непрямые связи углеводных и белковых компонентов, осуществляемые через вещества, принадлежащие к иным классам соединений. Так, в бактериальных гликопептидах, содержащих мурамовую кислоту, связь гексозамина и аминокислоты осуществляется через остаток молочной кислоты. [20]
Частичный кислотный гидролиз, проводимый обычно разбавленными минеральными кислотами на холоду или при нагревании, приводит к разрыву гликозидных связей и отщеплению углеводных фрагментов; пептидные цепи в этих условиях, как правило, устойчивы. Этим путем трудно получить мелкие гликопептиды, содержащие узловую гликопептидную связь, однако метод имеет важное значение для получения олигосахарид-ных фрагментов гликопротеинов. [21]
 |
Схемы строения гликопептида клеточной стенки Staphylococcus aureus. [22] |
О-агла - О-ала и который является поставщиком строительных блоков для биосинтеза гликопептида. Между боковыми пептидными цепями имеются поперечные связывающие их цепи ( также пептидного характера), в результате чего создается сетчатая структура оболочки бактерий. Хотя полностью строение такой сетки не расшифровано, но выделенные полипептидные фрагменты дают основание предполагать, что поперечные цепи построены из нескольких остатков гликокола. [23]
Одним из путей создания препаратов, активных в отношении гликопептид-резистентных грам-положительных микроорганизмов, является модификация природных гликопептидов. Разработаны методы модификации гликопептидных антибиотиков, позволяющие вводить различные заместители на периферию молекулы гликопептида. Ниже представлены направления модификации антибиотика эремомицина ( получен в НИИНА им. [24]
Механизм действия этих антибиотиков основан на взаимодействии связывающего кармана антибиотика, который образован водородными связями пептидного фрагмента аминокислот 2, 3, 4, 5, 6, с фрагментом О-аланил - Б - аланил строящегося пептидогликана бактериальной клетки, что приводит к ее разрушению. Показано, что ванкомицин-устойчивые энтерококки используют для построения бактериальной стенки не фрагмент D-Ala-D-Ala, а депсипептид D-Ala-D - lactate, который не может взаимодействовать со связывающим карманом гликопептида с участием 5 водородных связей, и такой комплекс является непрочным, что приводит к потере антибактериальной активности. В настоящее время нет средств борьбы с этими патогенами, которые получают все более широкое распространение. [25]
Сиало вые кислоты, входящие в состав гликопротеинов, защищают их от действия протеолитических ферментов, поэтому необходимо предварительно отщепить их нейраминидазой. После удаления сиаловых кислот гликопротеины частично расщепляются протеолитическими ферментами ( папаин, проназа) на глнкопептиды, доступные для дальнейшего исследования. Гликопептиды затем обрабатывают ферментами, отщепляющими аминокислоты ( например, карбоксипештидазой после защиты конечной аминогруппы), и превращают в олигосахариды, содержащие только одну аминокислоту. Углеводные компоненты гликопротеинов, имеющих щелочелабильную связь углевод-аминокислота, отщепляют щелочной обработкой или ферментами, разрушающими связи такого типа. Полученные таким образом тетеросахариды или гете-росахариды с одной аминокислотой очищают от примесей пептидов и аминокислот переосаждением из водноорганических смесей ( вода - спирт, вода-ацетон), экстракцией фенолом, хроматографией, электрофорезом или гель-фильтрацией. [26]
Весь этот гликопептид стенки представляет собой одну гигантскую молекулу в форме мешка, имеющую молекулярную массу порядка десятков миллиардов дальтон. Высокая механическая прочность этой системы обусловлена сшитой структурой и жесткостью стержне-образных полисахаридных цепей, составляющих каркас всей конструкции. Помимо своей основной механической функции, гликопептид клеточной стенки принимает участие и в ряде других важных биологических феноменов. [27]
Строение большинства гликопротешюв плазмы крови, особенно их углеводных фрагментов, изучено мало. Известны данные об общем содержании углеводов в гликопротеинах и числе олигосахаридных цепей в молекулах. Из ряда гликопротеинов после деструкции ферментами были выделены гликопептиды. [28]
В последние годы широкое применение нашли эндогликози-дазы, прежде всего эндо-р - М - ацетилглюкозаминидазы, гидроли-зующие гликозидную связь в хитобиозильном остатке, соединенном саспарагином полипептидной цепи. Обнаружена и эндо-р - М - ацетил-глюкозаминидаза, гидролизу ющая связь между терминальным N-ацетилглюкозамииом и аспарагином. Названные ферменты способны расщеплять гликозидные связи как в гликопептидах, так и в интактных гликопротеинах, что открывает возможность изучения биологической роли углеводных детерминант. Ферменты из разных источников отличаются по специфичности: возможность гидролиза определяется строением значительной части олигосаха-рида, а не только структурой моносахаридного звена, гликозидная связь при котором расщепляется. [29]
В большинстве случаев N-гликозидные цепи получают не в виде олигосахаридов, а в виде гликопептидов. С этой целью проводится исчерпывающий протеолиз с использованием проназы. Двух -, трехкратная обработка гликопротеина проиазой позволяет получать гликопептиды, содержащие минимальное число аминокислотных остатков, в предельном случае лишь один аспарагин, который может быть отщеплен от олигосахарида с помощью другого фермента - гликозиласпарагиназы. [30]
Страницы: 1 2 3