ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Биология ферментов из "Ферменты Т.3" Содержание этого раздела выходит за рамки данной главы в нем мы расскажем о трех процессах, с помощью которых без участия рибосомной системы могут быть получены некоторые полипептиды. Первый —это искусственный синтез ферментов в лаборатории чисто химическими методами, второй — синтез неферментных белков клеточной стенки у бактерий с помощью особого пути биосинтеза и третий — бактериальный синтез циклических полипептидов — антибиотиков. [c.71] Меррифилд в 1969 г. предложил твердофазный метод синтеза пептидов для синтеза рибонуклеазы А. Процесс начинается с ковалентного присоединения аминокислоты через карбоксильную группу к гранулам полистирольной смолы [3134] концевую аминогруппу и другие реактивные боковые цепи защищают соответствующими химическими группировками. Защитную группу на ЫНг-конце затем удаляют и вводят в систему вторую аминокислоту, при этом ее группы, за исключением карбоксильной, соответствующим образом защищены при добавлении ди-циклогексилкарбодиймида осуществляют присоединение карбоксильной группы к свободной аминогруппе первой аминокислоты. Путем повторения этого цикла при последовательном введении в реакцию разных аминокислот можно построить пептидную цепь с заданной аминокислотной последовательностью. Весь процесс проводят в одном сосуде с пористым стеклянным фильтром на дне, при этом в сос) д можно вносить требующиеся реагенты и удалять отработанные растущая пептидная цепь задерживается вместе с твердыми частицами смолы на фильтре. [c.71] Хотя первая синтезированная Меррифилдом РНКаза обладала активностью, лишь ненамного превышающей 0,1 активности нативного фермента, это тем не менее было значительным успехом, ибо удалось получить активный фермент чисто химическим путем и установить, что последовательность аминокислот определяет правильную укладку цепи. Дальнейшие исследования показали, что, по-видимому, не на каждой ступени синтез протекал так, как предполагалось, поэтому продукт мог не быть идентичным нативному ферменту. Позже метод был значительно усовершенствован, и Гутт и Меррифилд [1724] получили синтетический продукт с активностью, составляющей почти 80% от активности нативного фермента. [c.74] Можно ли использовать этот метод для синтеза ферментов с более высокой молекулярной массой — пока неясно. Соображения по этому вопросу приведены в обзоре [2257]. [c.74] Ферментная система, катализирующая синтез грамицидина, состоит из двух отдельных комплексов одного с мол. массой около 100 000, содержащего Phe-специфичный участок, и другого с мол. массой около 280 000, субъединицы которого специфичны к Pro, Val, Orn и Leu. Система, катализирующая синтез тироцидина, состоит из трех отдельных комплексов один имеет мол. массу 100 000 и обладает специфичностью к Phe, мол. масса второго равна примерно 230 000, и он специфичен к Pro и Phe (D- или L-), третий имеет мол. массу 440 000 и содержит субъединицы, специфичные к остальным щести аминокислотам. Отдельные комплексы легко получить в гомогенном состоянии, но для разделения их на субъединицы необходимо применить жесткие методы, например обработку додецилсульфатом натрия. В результате получаются три субъединицы из комплекса с мол. массой 230 000 и около щести из комплекса с мол. массой 440 000. Каждый из этих двух комплексов содержит одну молекулу пантетеина (компонент кофермента А), но какова его функция — неизвестно. [c.75] В процессе образования грамицидина можно выделить связанные с ферментами пептиды D-Phe—Pro, D-Phe—Pro—Val, D-Phe—Pro—Val—Orn и D-Phe—Pro—Val—Orn—Leu. При образовании тироцидина можно выделить подобные серии начиная от пептида D-Phe—Pro вплоть до декапептида, так что, очевидно, цепи строятся начиная с D-Phe и далее путем присоединения каждый раз по одному аминокислотному остатку в заданной последовательности. Если в смеси аминокислот отсутствует Pro или Phe, пептиды не образуются в отсутствие Asn образуются не более чем тетрапептиды, а без Orn — не более чем октапептиды. [c.75] В пептидах, приведенных в таблице, к -у-карбоксилу остатка D-Glu присоединяется L-Lys, который у других видов может быть замещен одной из упомянутых выше аминокислот в остальном последовательность аминокислот сохраняется. Из таблицы видно, что на последнем этапе присоединяется дипептид D-Ala—D-Ala, синтезированный ранее с участием другой синтетазы. [c.76] Проблема синтеза компонентов клеточной стенки бактерий подробно обсуждается Гейлом и др. [1489]. [c.76] Во всех предыдущих главах этой книги мы говорили о ферментах как о химических катализаторах или просто как о химических веществах. Действительно, поразительное и специфичное каталитическое действие ферментов , как назвал его физикохимик Хаммет [1758], во многих отношениях представляет исключительный интерес. И все же главное, чем интересны для нас ферменты, заключается в том, что они теснейшим образом связаны с жизнью. Из всех многочисленных химических процессов, протекающих в живой клетке, — тех процессов, от которых зависит ее жизнь,— едва ли имеется хотя бы один, который не был бы связан с ферментативным катализом без ферментов не может быть жизни Эту главу, которую мы назвали Биология ферментов , мы посвятим рассмотрению ферментов под углом зрения их отношения к живой клетке и к самой жизни. [c.77] Вернуться к основной статье