Трипсин строения

Белковые вещества входят в состав протоплазмы и часто составляют больше половины ее массы. Общее содержание белков в растениях зависит от их принадлежности к тому или иному виду (см. табл. 4). В деревьях оно меньше и колеблется от 1 до 10%. Значительно больше белковых веществ в простых водорослях (20—30%), а в некоторых бактериях их содержание достигает 80%. Молекулярная масса различных белков колеблется в широких пределах от (17500 до 6800000). Изучение белков затруднено тем, что они представляют собой сложные смеси, выделение которых из растений в неизмененном виде почти невозможно. Основной способ выяснения их строения состоит в изучении продуктов их гидролитического распада, осуществленного с помощью минеральных кислот или оснований. Белковые вещества легко гидролизуются не только в присутствии кислот и оснований, но и под действием различных ферментов (протеаз, пепсина, трипсина и др.). При их распаде образуется смесь до 30 различных аминокислот. Большинство из них относится к группе аминокарбоновых кислот, а некоторые имеют ароматический и гидроароматический характер [10, с. 90]. [c.25]

При изучении строения белков предварительное окисление исследуемого соединения не только высвобождает полипептидные цепи, но и разрушает внутрицепочечные циклы, делая тем самым полипептидную цепь более восприимчивой к ферментативному гидролизу. Например, при действии трипсина на нативную рибонуклеазу фрагментация исходного белка составляет всего 10% фрагментации предварительно окисленной рибонуклеазы трипсином [150], вызывающим разрыв большинства связей, на которые он действует, на 85—100%. [c.171]

В зависимости от механизма действия различают ферменты с относительной (или групповой) и абсолютной специфичностью. Так, для действия некоторых гидролитических ферментов наибольщее значение имеет тип химической связи в молекуле субстрата. Например, пепсин в одинаковой степени расщепляет белки животного и растительного происхождения, несмотря на то что эти белки существенно отличаются друг от друга как по химическому строению и аминокислотному составу, так и по физико-химическим свойствам. Однако пепсин не расщепляет ни углеводы, ни жиры. Объясняется это тем, что точкой приложения, местом действия пепсина является пептидная —СО—КН-связь. Для действия липазы, катализирующей гидролиз жиров на глицерин и жирные кислоты, подобным местом является сложноэфирная связь. Аналогичной групповой специфичностью обладают трипсин, химотрипсин, пептидазы, ферменты, гидролизующие а-гликозидные связи (но не 3-гликозидные связи, имеющиеся в целлюлозе) в полисахаридах, и др. Обычно эти ферменты участвуют в процессе пищеварения, и их групповая специфичность, вероятнее всего, имеет определенный биологический смысл. Относительной специфичностью наделены также некоторые внутриклеточные ферменты, например гексокиназа, катализирующая в присутствии АТФ фосфорилирование почти всех гексоз, хотя одновременно в клетках имеются и специфические для каждой гексозы ферменты, выполняющие такое же фосфорилирование (см. главу 10). [c.142]

Эта теория требует, чтобы промежуточный комплекс был реакционноспособным и нестабильным, и, следовательно, весьма маловероятно, чтобы какой-либо промежуточный комплекс удалось выделить и непосредственно изучить. С другой стороны, эта теория постулирует, что ингибиторы действуют, кроме того, путем комплексообразования с ферментом, давая относительно стабильные соединения. Успешное выделение и идентификация некоторых соединений ингибитор — фермент дают существенное подтверждение теории. Такие комплексы образуются между трипсином 114] или химотрипсином [15] и ингибитором следующего строения . 0 [c.112]

Эти методики резко увеличили предельные молекулярные массы соединений, исследуемых методом масс-спектрометрии. Плазменная десорбция с применением бомбардировки продуктами деления радиоактивного калифорния-252 позволила получить молекулярные ионы с массой 23 ООО из полипептида трипсина. Метод бомбардировки быстрыми атомами (РАВ) обеспечил получение подробных сведений о строении гликопротеина с молекулярной массой около 15 ООО. С помощью полевой и лазерной десорбции удалось получить масс-спектры молекулярных ионов, что дает возможность определять распределение олигомеров во фрагментах ДНК. Выпускаемые в настоящее время промышленностью приборы позволяют измерять молекулярные массы до 20 ООО при разрешении 150 ООО. Еще более высокого (в 5—10 раз) разрешения можно достичь, используя метод фурье-преобразования, но он пригоден для ионов относительно малых масс. Предельно высокое разрешение может быть особенно полезным в тех случаях, когда необходимо отличить в масс-спектре массы одного дейтерия от массы двух атомов водорода (разность масс всего 0,007) или массу одного атома от массы фрагмента —Н (разность масс 0,003). При изучении масс-спектров больших молекул эти задачи становятся чрезвычайно важными, поскольку и дейтерий и присутствуют в природе. Достаточно, например, вспомнить, что в молекулу с массой 900 может входить 60 и более атомов углерода, и если содержание соответствует природному (1,1%), то примерно в половине таких молекул имеется по крайней мере один атом углерода-13. [c.227]

Необходимо подчеркнуть, что специфичность действия выражена у различных ферментов в неодинаковой степени. Принято говорить о существовании ферментов, обладающих относительной и абсолютной специфичностью действия. В первом случае речь идет о ферментах, под влиянием которых изменяется ряд близких по химическому строению веществ, во втором — о ферментах с очень узким диапазоном действия. К числу первых относятся, например, многие протеолитические ферменты желудочно-кишечного тракта (пепсин, трипсин, химотрипсин и др.). Представителем вторых является, например, уреаза (см. стр. 137) — фермент, расщепляющий мочевину на СОа И ННз. [c.124]

В настоящее время установлено, что специфичность и каталитические свойства многих ферментов обусловлены наличием в молекуле фермента определенных активных центров или активных участков полипептидной цепочки. В ряде случаев установлен характер и порядок чередования остатков аминокислот в этих функционально наиболее важных участках. Так, особенно важную роль играет фрагмент полипептидной цепи, имеющий строение аспарагиновая или глютаминовая кислота —серин — глицин или аланин (холинэстераза, трипсин, тромбин и др.). От некоторых ферментов оказалось возможным отщепить часть молекулы без существенного снижения их каталитической активности. К числу таких ферментов принадлежат, например рибонуклеаза и ряд протеолитических ферментов. [c.124]

Кристаллический трипсин, выделенный из поджелудочной железы, производит сравнительно неглубокий гидролиз белка. Только около Vg всех пептидных связей в белковой молекуле расщепляется трипсином. Как уже указывалось, основными продуктами триптического гидролиза белка являются полипептиды. Следует отметить, что под влиянием трипсина в процессе гидролиза белка, могут освобождаться в небольшом количестве и свободные аминокислоты. Природа продуктов триптического гидролиза всецело зависит от состава и строения исходного субстрата гидролиза (белка, пептона и т. п.). [c.333]

Сильноосновные белки связываются с сильнокислыми нуклеиновыми кислотами (молекула нуклеиновой кислоты по сложности строения аналогична белку и является чем-то вроде апопротеина). Неизвестно, связаны ли эти два типа веществ 1в основном солевой связью или также и ковалентной. Белковая часть может быть отделена от нуклеиновой действием трипсина или в ряде случаев обработкой раствором хлористого натрия соответствующей концентрации. Остающаяся нуклеиновая кислота представляет собой цепь из повторяющихся единиц, каждая из которых состоит из остатков углевода, фосфорной кислоты и пуринового или пиримидинового основания. Углевод представлен Д-рибозой или 2-дезокси- -рибозой. Известные в настоящее время нуклеиновые кислоты содержат каждая только один вид сахара, но не оба вместе. Из дрожжей была впервые выделена нуклеиновая кислота, содержа- [c.717]

Сравнительно подробнее других изучено активационное превращение трипсиногена он может быть активирован самим трипсином и, таким образом, процесс, как мы знаем, оказывается автокаталитическим. Доказано, что во время превращения от молекулы профермента, состоящей из одной полипептидной цепи, с Ы-конца отщепляется гексапептид он был выделен и строение его расшифровано. [c.95]

Химический состав и строение белков. При кипячении с кислотами, щелочами, а также под действием ферментов белковые вещества распадаются на более простые соединения, образуя в конце концов смесь а-аминокислот. Такое расщепление белков получило название гидролиза белка. Гидролиз белков имеет большое биологическое значение и широко представлен в растительном и животном организмах. Попадая в желудок И кишечник животного и человека, белок расщепляется под действием ферментов пепсин желудочного сока, трипсин поджелудочной железы и эрепсин стенок кишок) на аминокислоты образовавшиеся аминокислоты в дальнейшем усваиваются животным организмом и под влиянием ферментов снова преобразуются в белки, свойственные данному организму. [c.340]

В другой серии опытов давление до 800 МПа прилагалось для исследования процессов в растворе желатина—трипсин. Оказалось, что, как и в предыдуш,ем опыте, давление способствовало восстановлению строения предварительно гидролизованных при атмосферном давлении белков. Степень осуществления процесса оценивалась в данной работе по изменению вязкости реакционной среды гидролизованные квазибелки имеют меньшую вязкость, чем ресинтезированные. Результаты опытов представлены на рис. 32. [c.109]

Г.-белки с мол. м. от 10-15 тыс. до 200-300 тыс. Они проявляют свою каталитич. активность, как правило, в отсутствие к.-л. кофакторов лишь в нек-рых случаях необходимы ионы металлов-гл. обр. Zn " , Со " , Са , Mg " . Для небольшого числа Г. известна первичная, а для нек-рых и пространств, структура молекулы (напр., для лизоци-ма, пепсина, трипсина, химотрипсина). Отмечено значит, сходство структуры ферментов одного подкласса, особенно в области активного центра. Так, мн. протеиназы имеют в активном центре одинаковую последовательность аминокислот Gly Asp Ser Gly Gly Pro (обозначения см. в ст. Аминокислоты]. Близкое строение имеет и активный центр ряда эстераз. [c.561]

РИС. 4-23. А. Схема молекулы миозина. На расстоянии 90 нм от С-конца расположен участок, по которому расщепляется молекула при кратковременной обработке трипсином. В результате расщепления образуются два фрагмента—легкий и тяжелый меромиозииы (ЛММ и ТММ). Общая длина молекулы миозина 160 нм, мол. вес 470 000 молекула состоит из двух тяжелых цепей (мол. вес 200 ООО) и двух пар легких цепей головок (мол. вес 16 000—21 000), размером 15X4X3 им. Б. Предложенная Сквайром [87] схема строения толстых нитей скелетной мышцы позвоночных. Показана лишенная головок (оголенная) область вблизи М-линии. Темными кружками обозначены головки на концах миозиновых молекул (палочек), а темными треугольниками — противоположные концы миозиновых палочек. Взаимодействие между антипараллельно расположенными молекулами на протяжении 43 н 130 нм отмечено соответственно одинарной и тройной поперечными линиями. Встречными стрелочками (треугольниками) обозначены места соединения миозиновых молекул (палочек) хвост к хвосту . Молекулы простираются от середины структуры, где расположены их С-концы, к поверхности нитей, где находятся их головки. На уровнях, обозначенных буквой В, к миозиновой нити присоединяется М-мо тик. Уровень Щ—Щ — зпо Центр М-лннци и всей нити. [c.322]

Результаты использования эмпирических и экспериментальных методов в исследованиях аспартатных протеиназ, как и аналогичные результаты исследований химотрипсина, трипсина, карбоксипептидазы, лизоцима и других ферментов [108], дают основание заключить, что появление уникальной количественной опытной информации о пространственном строении белков и их комплексов не привело к концептуальному развитию энзимологии и переосмыслению сложившихся представлений о природе биокатализа. Не изменилась также направленность биокаталитическпх исследований, по-прежнему следующих от функции к структуре Это не случайно, поскольку результатом такого подхода может быть лишь знание морфологии белков на атомно-молекулярном уровне, которая сама по себе не является конечной целью изучения элементарных биосистем. [c.546]

Из четырех основных типов биополимеров — нуклеиновых кислот, полисахаридов, липидов и белков — последние наиболее изучены к настоящему времени, поскольку они доступнее для выделения и анализа. Белки оказались на переднем крае исследования биополимеров более столетия назад, когда Кюне [1] выделил и охарактеризовал фермент трипсин, а Хоппе-Сейлер [2] получил кристаллы гемоглобина. Эти опыты показали, что белки имеют вполне определенную структуру, что, однако, не было общепризнанным до тех пор, пока не удалось непосредственно наблюдать детали их атомного строения с помощью дифракции рентгеновских лучей. [c.8]

Трехмерные структуры, теперь известные для некоторых из-этих сериновых протеиназ (трипсин, химотрипсин, эластаза), показывают, что они имеют одинаковое пространственное строение активного центра с системой переноса заряда, аналогичной найденной у химотрипсина (см. рис. 24.1.14). Этот факт, возможно,, не удивителен, так как, по-видимому, все эти ферменты происходят от общего предшественника. Логическим продолжением явилось бы развитие эффективного каталитического механизма после эволюции субстратной специфичности, поэтому ферменты, следующие друг за другом в эволюционной цепи, должны иметь одинаковый каталитический участок, но различное строение центроа связывания и, возможно, других участков молекулы. [c.490]

Последовательность аминокислотных остатков в полипептид-,ной цепи называется ее первичной структурой. Определение пер.-вичной структуры производится путем частичного гидролиза белка с помощью специфических протеаз, катализирующих расщепление пептидной связи лишь между определенными остатками. Так, трипсин атакует лишь те пептидные связи, которые образованы СО-группами остатков основных аминокислот — Apr или Лиз. В результате образуется смесь коротких полипептидных цепей, олигомеров. Такие короткие цепи называются пептидами. Их исследование производится посредством химических и физико-химических методов (хроматография, масс-спектроскопия). Воздействуя другим ферментом, можно разрезать белок по другим связям, получить смесь других пептидов. N- и С-конце-вые остатки белка (см. стр. 68) определяются в результате их химической модификации, предшествующей частичному гидролизу. Зная строение пептидов, полученных при специфическом расщеплении различными ферментами, можно установить первичную структуру белка. Допустим, что белковая цепь имеет структуру [c.73]

Белок, выделенный из подчелюстной слюнной железы, имеет более сложное строение (рис. 11.3, а) он представляет собой димер с двумя нековалентно связанными идентичными цепями ([з-Ы6Р). Этот димер в свою очередь входит в состав белкового комплекса, называемого в соответствии с величиной коэффициента седиментации 75 N0 , и содержит еще две а- и две у-цепи, каждая с М 26 000. Для всего комплекса М 130 000. а- и "(-Цепи необязательны для проявления биологической активности. О функции а-цепи известно лишь, что она ингибирует Р-МОР. В то же время у-субъединица имеет аргининспецифич-ную протеазную активность и структурную гомологию с трипсином. Она участвует в протеолитическом превращении высокомолекулярного предшественника р-ХОР. Такой про-р-НОР с М 22 ООО уже найден. [c.326]

Этот прием был использован при определении структуры фактора элонгации биосинтеза белка EF—С (Ю. Б. Алахов и др., 1976). Инкубирование EF—С (М 81 ООО) в нативном состоянии с трипсином приводит к образованию четырех сравнительно устойчивых к дальнейшему действию трипсина фрагментов T4,Ts,Ti, и Т (М 41 ООО, 27 000, 8000 и 30U0 соответственно). Фрагменты были выделены в гомогенном виде, установлено их строение и расположение а полипептидной цепи белка (рис. 32). [c.79]

Комплексы сывороточных белков с другими веществами белковой природы могут быть также выделены с помощью гель-хроматографии, как это было уже показано на примере комплекса гемоглобин — гаптоглобин (фиг. 16) [49]. Еще проще количественно определить емкость гемоглобина (способность гемоглобина к комплексообразованию) на сефадексе G-100 [50]. Фракция макроглобулинов (выделение на сефадексе G-200), очевидно, содержит белок, связывающий трипсин [51, 52]. Активность при этом сохраняется лишь частично [51, 52]. Комплексы антиген — антитело часто выделяли на пористых гелях, а затем после разложения на составные части исследовали более подробно (см. литературу, приложение IX). В предыдущем разделе на примере инсулина были рассмотрены возможности изучения растворимых иммунокомплексов. Иммунологические методы в сочетании с гель-фильтрацией играют важную роль в исследовании строения Y-глобулинов. Среди работ на эту тему (см. литературу, приложение X) имеются блестящие исследования, посвященные восстановительному расщеплению и выделению L- и Н-цепей, их рекомбинации, ограниченному действию папаина и, наконец, иммунологическим свойствам интактного белка и его фрагментов. [c.218]

Характер остатка X определяется не только реакционноспособной группировкой R, но зависит также от общего строения молекулы реагента. Например, реагент II модифицирует в. химо-трипсине Met 192 [218—220], тогда как ТФХК модифицирует His 57. Подобный ТФХК реагент III в ь-форме не инактивирует химотрипсин, тогда как при инкубации с ферментом о-формы в течение 14 дней инактивация достигает 35% [221]. Реагент IV [222], подобно ДФФ, модифицирует в химотрипсине Ser 195, но не действует на трипсин. Соединение V модифицирует Met 192, а соединение VI — Ser 195 [179, 223]. Существенное значение могут иметь природа R, ее протяженность и расстояние от группы сродства А, сорбированной на молекуле фермента, и другие стерические факторы. [c.370]

Мосолов В. В. О строении активного центра трипсина и химотрипсина. Успехи современной биологии . 50, 1960, стр. 277. [c.344]

Здесь мы наблюдаем в общем ту же закономерность для большей части белков. Однако вместе с тем у-глобулин приобретает на смоле КМТ некоторую способность сорбироваться и на натриевой форме, в то время как инсулин и трипсин сорбируются на солевой форме карбоксильной смолы со значительно пониженной емкостью по сравнению с их сорбируемостью на водородной форме. Особенно заметное отличие от сорбции на сульфосмолах проявляется у трипсина, который совершенно не сорбируется на натриевой форме карбоксильного катионита КМТ. Это явление следует сопоставить с исключительно высокой энзиматической специфиностью трипсина. По-видимрму, именно она и проявляется в межмолекулярном взаимодействии со смолами различного строения. [c.194]

Шорм указал, что значительное число исследований, основанных на использовании приема специфического инактивирования ферментов, позволяет сделать вывод, что активные центры различных ферментов имеют неожиданно сходное строение. Такие ферменты, как трипсин, тромбин, эластаза, содержат активный центр, включающий тождественную группировку аминокислот. Таблица, приведенная в докладе Шор-ма, составлена на основании данных ряда авторов (табл. 3). [c.91]

Все названные ферменты представляют собой гидролитические ферменты, и настройка их на тот или иной субстрат зависит, по-видимому, от общего топохимического плана строения молекул. Интересные результаты были получены Шормом при инактивировании лизиновых остатков химотрипсина посредством обработки динитрофенолом. Если заместить четыре лизиновых остатка динитрофенильными группами, то протеазная активность фермента снижается на з, а эстеразная остается практически без изменения. Замещение двух остатков лизина вызывает даже повышение эстеразной активности. С другой стороны, имеются примеры, когда значительное изменени.е структуры фермента, по-видимому, не затрагивающее активного центра, не сказывается на величине активности. Из папаина можно отщепить цепочку из 120 аминокислот остающийся пептид содержит 60 звеньев и обладает активностью. Из трипсина удалось даже выделить такие фрагменты, которые обладали иной специфичностью. Таким образом, очень большое число прихотливо расположенных участков в белковой молекуле может так или иначе влиять на уровень активности и субстратную специфичность. Доказано, что фосфоглюкомутаза, переносящая фосфатную группу с одного глюкозного конца на другой, имеет активный центр той же природы, что и активный центр трипсина. Этот пример особенно отчетливо показывает, насколько широк каталитический спектр> молекул белков. [c.93]

Химический состав и строение белков. При кипячении с кислотами, щелочами, а также под действием ферментов белковые вещества распадаются на более простые соединения, образуя в конце концов смесь а-аминокислот. Такое расщепление белков получило название гидролиза белка. Гидролиз белков имеет большое биологическое значение и щироко представлен в растительном и животном организмах. Попадая в желудок и кишечник животного и человека, белок расщепляется под действием ферментов (пепсин желудочного сока, трипсин поджелудочной железы и эрепсин стенок кищок) на аминокислоты образо-вавщиеся аминокислоты в дальнейшем усваиваются животным организмом и под влиянием ферментов снова преобразуются в белки, свойственные данному организму. Гидролиз белков не идет сразу до аминокислот. Выделены промежуточные продукты гидролиза, более сложные, чем аминокислоты, но проще, чем белки, известные под названием альбумоз и пептонов. [c.338]

Специфичность ферментов можно подразделить на следующие 1) абсолютную специфичность, например, уреаза, ускоряющая гидролиз мочевины, не оказывает никакого действия на ее производные 2) абсолютную групповую специфичность, когда фермент катализирует превращение определенных категорий соединений, например, алкогольдегидрогеназа катализирует окисление в присутствии специфического субстрата (см, ниже) этилового спирта в альдегид, но она способствует, хотя и в меньшей степени, и окислению неразветвленных спиртов нормального строения 3) относительную групповую специфичность, которой обладает трипсин, способный гидролизовать пептидную связь и действовать как экстраза при условии, что карбонильная группа пептидной или эфирной связи принадлежит лизииу или аргииину----аминокислоте, боковая цепь которой имеет положительный заряд 4) стереохимическую специфичность (ферменты способны отличать свой субстрат от его оптического изомера, например, оксидаза -аминокислот нэ действует на -аминокислоты). Стереоспецифичность указывает, что во взаимодействии субстрата с ферментом должно участвовать по крайней мере три из четырех заместителей у оптически активного атома углерода. [c.507]

В результате ферментативного воздействия, определяли последовательно после каждого отщепления Ы-концевого остатка по методу Эдмана (см. гл. 6). При изучении гемоглобина (Брауницер был удачно применен последовательный гидролиз белка разными про-теолитическими ферментами. В этом случае на белок действовали трипсином, а затем полученные пептиды гидролизовали пепсином, специфичность которого значительно повышали, ограничивая время реакции. Методические трудности, связанные с фракционированием сложных гидролизатов и определением полной структурной формулы белка, были преодолены в результате упорного труда нескольких групп ученых. Мы теперь знаем полную аминокислотную последовательность инсулина, глюкагона, рибонуклеазы, гемоглобина, белка вируса табачной мозаики, а также кортикотропина и других пептидных гормонов приближаются к завершению работы по установлению строения папаина, лизоцима, химотрипсиногена, трипсииогена, цитохрома с успешно продвигается изучение некоторых других белков. Изучение последовательности аминокислот проводилось на частичных кислотных гидролизатах или на гидролизатах, полученных при действии различных протеолитических ферментов. Чисто химические методы избирательного расщепления пептидных цепей не имели до сих пор значительного успеха, и эта область остается еще нерешенной задачей пептидно химии. [c.117]

На приведенной схеме изображены фрагменты цитохромов С, близколежащие от активного центра. У многих видов они совпадают, у более отдаленных — сходство меньшее, и в пределе оно сводится к рассмотренному вьшхе трипептиду. В других частях полипептидной цепи (в молекуле цитохрома С 104 аминокислотных звеньев) корреляция между последовательностями аминокислот становится малозаметной. Значительные видовые различия, за исключением области вблизи активного центра, найдены в ряде ферментов (химотрипсин, трипсин). Даже в пределах одного сложного организма строение ферментов с идентичными функциями варьирует от одной ткани к другой. В последнее время для подобных ферментов с одинаковыми функциями и идентичным строением активного центра, но с различным строением и химическим составом полипептидной цепи в целом предложен термин — изозимы (по аналогии с изотопами). [c.152]