Дисульфидные мостики окисление

Процесс завивки волос, хотя и не имеет никакого биологического значения, служит примером различных способов вмешательства во вторичную и третичную структуры. Водная завивка использует свойство воды пропитывать белковую ткань, которая размягчается за счет разрушения водородных связей между амидными группами в белке и образования новых водородных связей с молекулами воды. При высушивании вновь образуются водородные связи внутри белка, который за счет этого сохраняет задаваемую форму. При перманентной химической завивке сходный результат достигается другим путем. Сначала дисульфидные мостики белка восстанавливают до тиольных групп с помощью специальной жидкости, после чего проводят окисление с образованием в новом направлении дисульфидных связей, закрепляющих нужную форму волос. [c.303]

Дисульфидные мостики образуются между остатками цистеина за счёт окисления тиольных групп в дисульфидные [c.67]

С-Концы пептидных цепей определяются избирательным отщепле нием концевой аминокислоты с помощью специфического фермента — карбоксипептидазы и последующей идентификацией этой аминокислоты. Если макромолекула белка состоит из двух (или более) пептидных цепей, как в случае инсулина (см. рис. 53), то избирательно разрушают дисульфидные мостики окислением (например, надмуравьиной кислотой) и затем полученные полипептиды разделяют путем фракционирования на ионитах. Для определения последовательности расположения аминокислот в каждой полипептидной цепи ее подвергают частичному кислотному гидролизу и избирательному расщеплению с помощью ферментов, каждый из которых разрывает полипептидную цепь только в определенных местах присоединения какой-то одной определенной аминокислоты или одного типа аминокислот (основных, ароматических). Таким образом получают несколько наборов пептидов, которые разделяют, используя методы хроматографии и электрофореза. [c.376]

Прежде чем проводить расщепление полипептидной цепи, обычно сначала разрывают дисульфидные мостики [138—141]. Для этой цели можно использовать три реакции [см. уравнения (2-20) —(2-22) ]. При работе с рибонуклеазой использовалось окисление надмуравьиной кислотой [c.173]

С-концы пептидных цепей определяются избирательным отщеплением концевой аминокислоты с помощью специфического фермента — карбоксипептидазы и последующей идентификацией этой аминокислоты. Если макромолекула белка состоит из двух (или более) пептидных цепей, как в случае инсулина (см. рис. 73), то избирательно разрушают дисульфидные. мостики окислением (например, над-муравьиной кислотой) и затем полученные полипептиды разделяют путем фракционирования на ионитах. Для определения последовательности расположения аминокислот в каждой полипептидной [c.458]

Раскрытие дисульфидных мостиков окислением белка надмуравьиной кислотой [c.55]

Он реагирует с аминогруппами белков. Затем производится окисление для образования пар белков через дисульфидные мостики [c.107]

Конформации с величинами (У сщ = О и 6,2 ккал/моль, а также некоторые другие представляют интерес в связи с результатами, полученными Крейтоном [7] при исследовании процесса укладки денатурированной белковой цепи и локализации у метастабильных промежуточных продуктов дисульфидных связей. На разных стадиях окисления восстановленного белка Крейтон обнаружил продукты с S-S-мостиками между ys и ys , ys и ys , ys и ys . В конформации с энергией 6,2 ккал/моль ос-татю ys и ys оказываются сближенными. Соответствующая конформация у фрагмента Arg - ys была глобальной (см. табл. IV.8), а структура, близкая к экспериментальной, проигрывала ей 2,8 ккал/моль. У свободного фрагмента Arg -Arg последняя оказалась уже на 3,1 ккал/моль более предпочтительной, а у фрагмента Arg -Tyr - на 4,1 ккал/моль. Поэтому можно полагать, что метастабильное конформационное состояние молекулы БПТИ с дисульфидным мостиком ys - ys характерно для ранней стадии ренатурации белка. Глобальная и близкие ей низкоэнергетические структуры могут при удлинении цепи привести к сближенности остатков ys и ys , ys и ys . В связи с этим обстоятельством низкоэнергетические структуры разных типов, энергии которых отмечены в табл. IV.9 звездочками, оставлены для дальнейшего анализа. [c.444]

При исследовании субстратов с длинной цепью [149] было установлено, что некоторые нативные белки устойчивы к действию фермента, в то время как белок с развернутыми цепями, а также окисленный или денатурированный белок легко гидролизуется. Например, цинковый комплекс инсулина почти не расщепляется ферментом, но удаление цинка облегчает ступенчатый гидролиз. В этом случае гидролиз не затрагивает дисульфидных мостиков. Разделенные цепи А и Б окисленного инсулина легко гидролизуются. Аминокислотный анализ свидетельствует о гидролизе всех связей в цепи- А, в то время как более медленный гидролиз цепи Б позволил установить последовательность первых шести остатков в этой цепи. [c.236]

Иисулии состоит из двух полнпептидных цепей (А-цепи и В-цепи) по 21 и 30 аминокислотных остатков соответственно, соединенных двумя дисульфидными мостиками в бициклическую систему. Кроме того, А-цепь имеет собственный дисульфидный мостик (рис. 2-40). Интересно, что инсу-лины из разных организмов, несмотря на различные аминокислотные последовательности, в стандартных тестах (спазмолитический тест на мышах, окисление глюкозы в жировых тканях или в отдельных жировых клетках) показывают примерно равную биологическую активность. Так, инсулин морских свинок отличается от инсулина крысы не менее чем в 17 положениях. Обычно отличия в первичной структуре велики настолько, насколько далеко отстоят организмы друг от друга в филогенетическом развитии. [c.263]

Если полностью развернуть молекулу рибонуклеазы путем восстановления четырех ее дисульфидных мостиков при действии меркаптоэтанола в 8М растворе мочевины, а затем провести окисление в контролируемых условиях, то молекула вновь приобретает нативную конформацию и полностью восстанавливает ферментативную активность (рис.. 54). [c.105]

Гормон обратимо инактивировался при восстановлении дисульфидного мостика. При окислении восстановленного продукта возвращалась исходная активность, в то время как бензилирование восстановленного продукта стабилизирует неактивный материал. Попытка получения окситоцина из нонапептида [c.409]

В отличие от этого в случае новейших пизкомолекулярных типов дальнейшая поликондепсация под действием перекиси цинка сопровождается окислением водородных атомов тиольных групп. Эта реакция также приводит к образованию дисульфидных мостиков [838] согласно уравнению [c.311]

Эти остатки очень устойчивы к гидролизу и к ряду других воздействий, а их полярный характер может быть с успехом использован при разделении пептидов. Надмуравьиную кислоту применяли также для превращения метионина в соответствующий сульфон, который менее чувствителен к окислению воздухом, чем сам метионин. Метод с использованием надмуравьиной кислоты имеет два главных недостатка во-первых, надмуравьиная кислота разрушает триптофан и, во-вторых, она не обеспечивает исчерпывающего окисления дисульфидных мостиков. [c.89]

Разрыв дисульфидных мостиков, окисление и отщепление серы, а также эстсри-фикация карбоксильных групп в инсулине приводят к потере биологической активности. [c.188]

Существует два общих метода разрушения дисульфидных мостиков окисление и восстановление. При изучении структуры инсулина и рибонуклеазы для окисления дисульфидных мостиков использовали надмуравьи-ную кислоту, под действием которой образуются остатки соответствующих производных цистеиновой кислоты [c.88]

Параллельно с определением последовательности аминокислотных остатков в рибонуклеазе проводилось и определение положения дисульфидных мостиков. Спакман, Мур и Штейн нашли, что рибонуклеазу можно гидролизовать трипсином и химотрипсином без предварительного окисления дисульфидной связи, если проводить гидролиз в 2-мо-лярном растворе хлоргидрата гуанидина. Ими было получено-6 пептидов, которые затем подвергались окислению надмуравьиной кислотой и исследовались. Таким образом было установлено, что 5—8 мостики расположены в положениях 1—б, 2—7, 3—8 и 4—5. [c.524]

Эти два дитиола при окислении циклизуются, давая устойчивые дисульфиды. Указанные реагенты оказываются полезными не только для разрыва дисульфидных мостиков в белках, но и для защиты имеющихся в ферментах SH-rpynn от случайного окисления кислородом. Для той же цели используется и меркаптоэтанол HS—СНг—СНг—ОН, но обычно он несколько менее эффективен. [c.173]

Установление первичной структуры начинается с определения аминокислотного состава и молекулярной массы выделенного и очищенного белка. Белки, состоящие из нескольких полнпептидных цепей, разделяются с помощью денатурирующих реагентов (концентрированный раствор мочевины или ДСН) на мономеры. Дисульфидные мостики расщепляют восстановлением меркаптоэтанолом. Для предотвращения дисульфидного обмена и окисления образующихся свободных меркаптогрупп их блокируют каким-либо методом, например алкилированием иодуксусной кислотой с образованием 8-карбоксиметильного производного или цианэтилированием акрилонитрилом. После определения Ы- и С-концевых аминокислот полипептидная цепь расщепляется химически или ферментативно (в нескольких вариантах) на меньшие перекрывающиеся фрагменты. Для каждого фрагмента устанавливается аминокислотная последовательность. И наконец, комбинируя отдельные последователькости, приходят к полной последовательности исходной полипептидной цепи. [c.364]

В процессе хранения муки, несмотря на малое содержание в ней влаги, ферментативный гидролиз высвобождает жирные кислоты [23]. Окисление линолевой кислоты, происходящее в основном ферментативным путем с помощью липоксигеназ [73], приводит к образованию дисульфидных мостиков в клейковине, вызывая изменение реологических свойств [5]. Эти явления играют важную роль в созревании муки после размола. Для обеспечения хлебопекарных качеств они не должны длиться более нескольких недель. [c.286]

Так, деградация цистеина происходит через посредство промежуточного радикала тиила, признаки которого обнаружены с помощью электронного парамагнитного резонанса [94]. Далее образуются разные продукты — цистин, различные окислы цистеина и аланина и сероводород. Возникновение дисульфидных мостиков и продуктов окисления можно было наблюдать У пептидов, таких, как глютатион [29] (рис. 7.7). [c.301]

Многие традиционные технологии пищевой промышленности основаны на изменении структуры белков, что позволяет получать продукты разной текстуры. Наиболее известными примерами являются клейковина, а также казенны. Так, при хлебопечении замешивание теста из муки с водой и солью изменяет структуру клейковины и вызывает образование упругой и растяжимой белковой сети, в которую заключены крахмальные зерна. От реологических характеристик этой белковой сети зависят важнейшие свойства теста, а также конечное качество хлеба. Среди участвующих здесь молекулярных механизмов важную роль, по всей видимости, играют окисление за счет кислорода воздуха сульфгидрильных групп клейковины и перекомбинация дисульфидных мостиков. В процессе сыродельного производства молоко претерпевает изменения и переходит из жидкого в твердое состояние. Это преобразование связано с дестабилизацией мицелл казеина под действием сычужного фермента химозина или молочнокислого брожения. В этом случае происходит образование белкового геля, свойства которого тесно связанные с условиями получения геля, предопределяют правильный ход процесса созревания и конечное качество сыра. [c.528]

Согласно термодинамической гипотезе К. Анфинсена [73], предпосылки для окисления атомов серы цистеинов, образующих в пептидах дисульфидные мостики, обусловлены стерической предрасположенностью соответствующих участков аминокислотной последовательности к таким конформационным состояниям, в которых остатки ys оказьшаются сближенными, а их боковые цепи имеют необходимую для создания S-S-связи взаимную ориентацию. В процессе свертывания пептидной цепи сближенность цистеинов в самых низкоэнергетических конформациях линейной последовательности достигается за счет стабилизирующих невалентных взаимодействий между всеми остатками цепи. Таким образом, предполагается, что механизм спонтанной самоорганизации нативной структуры пептида является не чисто статистическим, а статистико-детерминирован-ным, причем стерически разрешенными или самыми предпочтительными становятся только взаимодействия между определенными парами остат- [c.290]

Расчет белкового фрагмента подтвердил вытекающие из конформационного анализа многих цистинсодержащих олигопептидов выводы о роли дисульфидных мостиков и механизме их образования. Можно считать доказанным, что автоматизм в создании 8-8-связей в белковой глобуле обусловлен стерической предрасположенностью соответствующих участков аминокислотной последовательности к такому формообразованию, которое неизбежно ведет к сближенности определенных остатков цистеина и необходимой для окисления атомов серы взаимной ориентации их боковых цепей. [c.426]

В противоположность инсулину, нри окислении которого надмуравьиной кислотой образуются два фрагмента, окисление дисульфидных связей в рибонуклеазе указывает на наличие одной пептидной цепи [4]. Было предположено, что в отсутствие сульф-гидрильных групп пептидная цепь находится в виде клубка, причем четыре дисульфидных мостика соединяют между собой восемь полуцистиновых пептидных фрагментов. При окислении метионин превращался в сульфон. Во избежание образования побочных хлорнроизводных тирозина [77] необходимо удаление ионов хлора. [c.414]

Пролин и оксипролин полностью устойчивы к действию фермента.- Цистеин в продуктах расщепления не был обнаружен. Полуцистин, если он присутствует в продуктах расщепления, мог образоваться за счет разрыва пептидной связи при этом связь с полипептидной цепью дисульфидным мостиком сохраняется. Окисление остатков цистина в цистеиновую кислоту не должно давать способную отщепляться под действием карбоксипептидазы группу, так как она содержит заряженную боковую цепь, но восстановление и алкилирование до --S H2 ONH2-rpynn приводят к образованию нейтрального остатка. Такой остаток был недавно обнаружен [198] в гидроЛизатах, полученных при действии карбоксипептидазы на восстановленный и алкилированный пролактин, что свидетельствует о присутствия С-концевого полуцисти нового остатка. [c.233]

Бычий инсулин имеет молекулярный вес порядка 6000 и состоит из двух полипептидных цепей, связанных дисульфидными мостиками цистиновых остатков. Эти цепи можно отделить друг от друга окислением, которое превращает звенья ys—S—S— ys или ys в соответствующие сульфокислоты ( ysSOgH). [c.1067]

Добавление дисульфида (например, окисленного дитиотрейто-ла) к раствору восстановленного BPTI означает начало свертывания. В этом процессе отчетливо выделяют три промежуточные стадии (I, II и III [451]), которые показаны на рис. 8.1. Переходы от одной стадии к следующей характеризуются существенно различными временными постоянными, что указывает на различия активационных барьеров. На стадии I имеются два преобладающих вещества 1д и 1в соответственно с правильным и неправильным дисульфидными мостика.ми. Поскольку образование связи S—S и ее разрыв происходят в течение микросекунд, относительные частоты этих од-нодисульфидных молекул отражают их относительные термодинамические стабильности. Конформация 1в далее не развивается только конфор.мация 1д переходит наследующую стадию, на которой образуются три преобладающие формы с двумя мостиками в каждой Пд, Ив и Ис. Все они сохраняют первый правильный мостик, в Пд If Ив добавляется неправильный мостик, а в Пс —правиль- [c.187]

Структуры всех 20 нормальных аминокислот (компонентов, выделенных из гидролизатов белков) были установлены к 1935 г. самым первым Браконно в 1820 г. был охарактеризован глицин, самым последним — треонин. Хотя цистеин входит в состав многих пептидов и белков как таковой, Однако их функционирующие формы содержат окисленный продукт — цистин, дисульфидные мостики которого могут образовываться как внутри-, так и межмолекулярно. За исключением глицина, все кодируемые аминокислоты белков оптически активны и одинаково хиральны при асимметрическом ос-углеродном атоме. По аналогии, с обычной номенклатурой для углеводов, их обычно рассматривают как соединения, обладающие -конфигурацией, при этом -серин считают родоначальным соединением. За исключением цистеина, конфигурация всех аминокислот соответствует S-конфигурацни по системе Кана-Ингольда-Прелога положение серы в цистеине таково, что -цистеин имеет / -конфигурацию. Изолепцин и треонин имеют по второму центру асимметрии при -углеродных атомах найденные в белках (2S, 35)-2-амино-3-метилвалериановая и (2S, 3/ )-2-амино-3-гидроксимасляная кислоты являются стереоизомерами. [c.227]

После завершения процесса трансляции на рибосомах белки могут претерпевать дальнейшие модификации. Последние различаются по степени сложности от образования дисульфидных мостиков в результате окисления близко расположенных пар тиольных групп и введения в молекулу белка малых групп, таких как гидроксил,. метил, ацетил, карбоксил и фосфат, до присоединения достаточно больших олигосахаридных звеньев. Многие белки, напротив, синтезируются и хранятся в виде биологически неактивных молекул, из которых в результате ограниченной и контролируемой протеолитической деградации образуются ферменты или полииептидные гормоны, [c.543]

SH-группы остатков цистеина и существующие исходно или возникающие в ходе реакции дисульфидные связи могут стать источником артефактов при полном или частичном гидролизе исследуемых белков и пептидов. Дисульфидные мостики, возникающие в результате окисления SH-rpynn, могут а) неспецифически расщепиться в ходе гидролиза или б) при ферментативном гидролизе обусловливать обрг зование фрагментов сложной структуры. [c.165]

Среди таких превращений в первую очередь следует отметить образование дисульфидних мостиков при окислении двух остатков цистеина в составе уже сформированных пептидных цепей. В результате из двух остатков цистеина образуется остаток диаминодикарбоновой кислоты цистина (4) [c.33]

Возможно, что сшивание молекул белков происходит главным образом путем окисления тиоловых групп с образованием межмолекулярных дисульфидных М остиков. Перестройка существующих внутримолекулярных дисульфидных связей в меж-молекулярные должна также вызывать агрегацию, но неизвестно, ускоряет ли облучение такие реакции. Каррол с сотрудниками [71] полагали, что образование поперечных связей происходит не только за счет возникновения дисульфидных мостиков, а, возможно, также в результате соединения бензольных колец тирозина и фенилаланина. Известно [72—74], что облучение насыщенных водных растворов бензола приводит к образованию дифенила как основного продукта реакции. [c.228]

Основная область научных исследований — биохимия белков. Изучал вторичную структуру ри-бонуклеазы. Обнаружил (1956), что ее молекула состоит из одной длинной нолппептидной цепи, образующей складки , скрепленные дисульфидными мостиками. Разработал метод гидролиза окисленной рибонуклеазы трипсином с предварительным блокированием е-аминогрупп лизина. Предложил метод развертывания полипептид-ной цепи с помощью восстановления 5—5-связей тиогликолевой кислотой, а также метод хроматографического разделения ферментов на фиксированных аналогах субстрата. Изучал зависимость биологической активности фермента от пространственной структуры его молекул и пришел к выводу, что за эту активность ответственна не вся структура. Основоположник нового направления в био- [c.21]

Остер показал наличие сенсибилизированных красителем окислительновосстановительных реакций образования и разрыва поперечных связей в полимерных гелях [129]. Мостики, образованные ионами хрома в желатине и ионами ртути в полиакриламиде, разрушаются в результате восстановительных реакций, требующих для возбужденной молекулы красителя такого избирательного восстановителя, как, например, этилендиаминтриацетат. Дисульфидные мостики образуются в результате сенсибилизированного красителем окисления тиоловой желатины. Эта реакция протекает с большим трудом даже в сухой пленке, тогда как обратная несенсибилизирован-ная реакция гораздо более эффективна. Из-за низкой концентрации и произвольного расположения молекул красителя и мостиков сомнительно, чтобы эти сенсибилизированные реакции были в сухой пленке очень эффективными. [c.319]

Цистеинпротеиназы [22] — ферменты, функция которых зависит от наличия тиольной группы цистеинового остатка в активном центре, относятся к цистеинсодержащим белкам именно наличие этого аминокислотного остатка обеспечивает образование фиксирующих конформацию дисульфидных мостиков в белках и ползш птидах путем образования фрагмента цистина. Более простой представитель этого семейства — трипептид глутатион — также содержит остаток цистеина предполагают, что этот пептид грает важную роль в биохимии в процессах восстановления — окисления и перехвата свободных радикалов. Однако возможность его участия в удалении из биологических систем токсичных углеводородов за счет нуклеофильной атаки серы на оксиды ароматических углеводородов недавно была поставлена под сомнение [23], [c.134]

Если процесс денатурации идет в отсутствие меркаптоэта-нола, то создается возможность окисления свободных 5Н-групп до дисульфидных мостиков, ковалентно связывающих полипептидные цепи. Этим можно объяснить тот факт, что обработка каталазы гуанидингидрохлоридом без меркаптоэтанола не приводит к снижению ее молекулярного веса, он равен 144 000 вместо 59 000 в присутствии меркаптоэтанола [54]. [c.425]