Двойное полипептидов

Взаимодействие ЫН а- и СООН-групп обусловливает образование пептидной связи в полипептидах, т. е. появление мостика ЫН между двумя атомами С, один из которых содержит связанный с ним двойной связью атом кислорода [c.362]

Двойная хиральность а-спиралей белков и полипептидов, создаваемая асимметрией Ь-аминокислотных остатков и асимметрией самой спирали, определяет ДОВ и КД таких молекул. При конформационных изменениях белков происходят резкие изменения ДОВ и КД — эти характеристики обладают высокой конформационной чувствительностью. [c.304]

Довольно большое значение имеет присоединение аммиака по месту двойных связей у ненасыщенных кислот. Относительно этого см. Аминокислоты, дикетопиперазины и полипептиды (стр 851), а также литературу [c.512]

В отличие от рассмотренных сейчас полипептидов, фибриллярные белки и моделирующие их полипептиды состоят из регулярных или почти регулярных сополимеров (например, (Гли-Про-Про) ), которые способны образовывать двойные, [c.143]

Двойное лучепреломление в растворах жидкокристаллических полипептидов. [c.404]

Тот факт, что пары оснований в двойной спирали ДНК расположены на. расстоянии 0,34 нм друг от друга (разд. 27.6), позволяет нам рассчитать длину гена среднего полипептида 0,34 1050 = 357 нм 0,36 мкм. Посколь- [c.879]

В соответствии с терминологией, предложенной Линдер-стрём-Лангом [ ], можно сказать, что молекулы обычных полимеров в растворе не обладают вторичной структурой, тогда как молекулы биологически активных полимеров и их синтетических аналогов могут ее иметь. При этом первичной структурой макромолекулы называется число и расположение химических связей в молекуле, а вторичной — регулярная пространственная спиральная структура с определенной периодичностью, стабилизуемая водородными связями. Исследованию вторичных структур биологически активных макромолекул посвящено громадное количество работ, в которых были определены параметры спиральных конформаций для большого числа синтетических полипептидов и полинуклеотидов, а также для природных нуклеиновых кислот и белков. В последнем случае, наряду с вторичной структурой, большую роль играет также третичная структура молекул, т. е. взаимное расположение спиральных и неспиральных участков, обусловленное взаимодействием боковых групп цепи, в частности, связями 5—8. Наиболее известные примеры вторичных сгруктур представляют собой а-спираль Полинга — Кори [2> ] для полипептидов и двойная спираль Крика — Уотсона [ ] для дезоксирибонуклеиновой кислоты (ДНК). Эти структуры [c.291]

В белках встречаются а-аминокислоты (т. е. такие, у которых группы МНг и СООН стоят у одного и того же атома углерода) двадцати различных видов, упомянутых в табл. 2. Следует обратить внимание на характер связи между группами СО и МН в белках. Эта связка , соединяющая остатки аминокислот в полипептидах, содержит два я-электрона группы СО и пару электронов у атома азота. Электроны образуют сопряженную систему. В результате оказывается, что связь между углеродом и азотом уже нельзя считать единичной, она по крайней мере на 40% (по оценке Б. и А. Пюльман) приобретает характер двойной. Вследствие сопряжения указанных орбиталей связь укорачивается (ее длина равна 1,32 А) [c.161]

Наконец, еще один способ изучения размеров и формы макромолекул полипептидов дает измерение углового распределения рассеянного света. Длина частиц, найденная как двойной радиус вращения, оказалась точно пропорциональной молекулярному весу полипептида. У самого высокомолекулярного полипептида [c.54]

Уместно отметить, что оптическое вращение скрученных структур в полипептидах, а также в простых и сложных эфирах холестерина обусловлено селективным отражением одной циркулярно поляризованной компоненты света, в то время как конформационное оптическое вращение, обусловленное наличием а-спирали, возникает вследствие селективного поглощения одной циркулярно поляризованной компоненты света (раздел Б-5). Дополнительные цвета наблюдаются вблизи полосы отражения, причем знак оптического вращения изменяется при пересечении полосы, длина волны которой полностью определяется углом скручивания и величиной двойного лучепреломления. С другой стороны, эффект Коттона возникает в полосе поглощения, длина волны которой определяется химическим строением вещества. Робинзон обнаружил, что удельное вращение скрученных структур в растворах полипептидов составляет приблизительно от 20 ООО до 140 000°, что намного превышает рассмотренные ранее величины. [c.118]

Реагируют в двух таутомерных формах. Их можно рассматривать, как двойные внутренние амиды кислот. Образуются они легко из этиловых эфиров альфа-аминокислот при стоянии в спиртовом растворе, а также в эксикаторе. Восстанавливаются до соответствующих пиперазинов. При действии разбавленных щелочей и кислот расщепляются до полипептидов. Ферментами, как правило, не расщепляются. Значение приобрели в связи с наличием их среди продуктов гидролиза белков (Зелинский). [c.292]

Возможность других приемлемых решений. Выше мы показали, что данные по ДОВ для а-спиральных синтетических полипептидов нельзя адекватно представить с помощью двух гауссовых полос, и для их удовлетворительного описания требуется ввести в рассмотрение три гауссовые полосы, В свете обсуждения, проведенного выше, единственными возможными решениями, представляющими интерес, являются те, которые учитывают либо два эффекта Коттона, обусловленных негауссовыми полосами, либо другие решения при учете трех гауссовых полос. Недавние данные по КД [43, 44] подтверждают существование двойного минимума, как это следует из полученных нами решений при учете трех эффектов Коттона. Присутствие этих двух экстремумов у отрицательной полосы исключает возможность существования решения с двумя эффектами Коттона, обусловленных полосами негауссовой формы. Таким образом, остается единственный вопрос, состоящий в следующем является ли вырождение (тип I по сравнению с типом II) решений с тремя эффектами Коттона большим чем двукратное. Это кажется маловероятным. Двукратное вырождение возникло в результате попыток разрешить две компоненты отрицательной полосы. Такой проблемы, по-видимому, нет в случае полос при 192 и 208 ммк, так как все испробованные начальные наборы значений параметров давали либо решения типа I и типа II, либо несходящиеся решения. [c.254]

При поиске решения структурной проблемы белка особенно вдохновляющими примерами явились результаты теоретических исследований Л. Полинга и Р. Кори регулярных структур полипептидов [53] и Дж. Уотсона и Ф. Крика двойной спирали ДНК [54]. В этих работах с помощью простейшего варианта конформационного анализа - проволочных моделей, получивших позднее название моделей Кендрью-Уотсона, а также ряда экспериментальных данных, прежде всего результатов рентгеноструктурного анализа волокон (в случае ДНК еще и специфических соотношений оснований Э. Чаргаффа), удалось предсказать наиболее выгодные пространственные структуры полимеров. Собственно, предсказана была как в случае пептидов, так и нуклеиновых кислот, геометрия лишь одного звена, которое в силу регулярности обоих полимеров явилось трансляционным элементом. Белок же - гетерогенная аминокислотная последовательность, и поэтому таким путем предсказать его трехмерную структуру нельзя. Но то обстоятельство, что простейший, почти качественный, конформационный анализ привел к количественно правильным геометрическим параметрам низкоэнергетических форм звеньев, повторяющихся в гомополипептидах и ДНК, указывало на большие потенциальные возможности классического подхода и его механической модели в описании пространственного строения молекул. [c.108]

Данные о специфичности транспорта аминокислот через биомембраны клеток были получены при анализе наследственных дефектов всасывания аминокислот в кишечнике и почках. Классическим примером является цистинурия, при которой резко повышено содержание в моче цистина, аргинина, орнитина и лизина. Это повышение обусловлено наследственным нарушением механизма почечной реабсорбции. Цистин относительно нерастворим в воде, поэтому он легко выпадает в осадок в мочеточнике или мочевом пузыре, в результате чего образуются цистиновые камни и нежелательные последствия (закупорка мочевыводящего тракта, развитие инфекции и др.). Аналогичное нарушение всасывания аминокислот, в частности триптофана, наблюдается при болезни Хартнупа. Доказано всасывание небольших пептидов. Так, в опытах in vitro и in vivo свободный глицин всасывался значительно медленнее, чем дипептид глицилглицин или даже трипептид, образованный из трех остатков глицина. Тем не менее во всех этих случаях после введения олигопептидов с пищей в портальной крови обнаруживали свободные аминокислоты это свидетельствует о том, что олигопептиды подвергаются гидролизу после всасывания. В отдельных случаях отмечают всасывание больших пептидов. Например, некоторые растительные токсины, в частности абрин и рицин, а также токсины ботулизма, холеры и дифтерии всасываются непосредственно в кровь. Дифтерийный токсин (мол. масса 63000), наиболее изученный из токсинов, состоит из двух функциональных полипептидов связывающегося со специфическим рецептором на поверхности чувствительной клетки и другого — проникающего внутрь клетки и оказывающего эффект, который чаще всего сводится к торможению внутриклеточного синтеза белка. Транспорт этих двух полипептидов или целого токсина через двойной липидный слой биомембран до настоящего времени считается уникальным и загадочным процессом. [c.426]

Блоут В1оиТ1 Элкан Роджерс (р. 1919). американский биохимик, иностранный чяен АН СССР (1976). Окончил Принстонский университет (1939), с 1962 г.— профессор Гервардсного университета, член президиума Национальной Академии наук США. Основные работы — по изучению пространственного строения полипептидов. Предложил двойную спираль для полипептидов ряда грамицидина А. [c.111]

Жидкокристаллическая фаза может быть легко обнаружена. Она характеризуется двойным лучепреломлением и обладает оптическими свойствами холестеричеокого жидкого кристалла. Наблюдается также заметное изменение вязкости при переходе изотропного раствора в жидкокристаллический. На рис.1 представлена зависимость относительной вязкости ПБГ от концентрации полимера в дихлорметане [8]. Фактически именно это резкое изменение свойств раствора привело к заключению о существовании лиотропного жидкокристаллического состояния в полипептидах. Эллиот и Амброз [9] открыли жидкокристаллическую фазу в процессе испарения растворителя из раствора ПБГ, который использовался для получения ориентированной пленки-препарата с целью изучения конформации синтетических полипептидов методом ИК-спектроскопии. [c.185]

В то время как белки дают полярографическую волну в растворах, содержащих наряду с солями двухвалентного кобальта аммиакаты кобальта, простую каталитическую волну цистеина получают только в присутствии ионов двухвалентного кобальта [37]. Это позволяет с аммиакатами кобальта определять один белок при одновременном присутствии в белковом растворе аминокислот или низкомолекулярных полипептидов. Если используются эквимолярные концентрации (0,1 М) ЫН40Н и КН4С1, то белки дают характерную двойную волну, тогда как свободные цистин и цистеин дают единичную волну с закругленным максимумом. Отличающаяся форма белковой волны обусловлена, по-видимому, какими-то особыми связями цистиновых или цистеи-новых ядер в молекуле белка, так что каталитический электродный процесс может быть видоизменен под влиянием некоторых соседних групп. [c.396]

Брайтенбах и Кореф [1019] исследовали рассеяние света растворами полипептидов и нашли, что молекулы полипептидов в растворах находятся в сильно агрегированном состоянии. Робинсон [1020] обнаружил, что растворы поли-т-бензилглутаминового эфира имеют жидкокристаллические структуры, обнаруживаемые по наличию двойного лучепреломления. [c.155]

Два больших открытия, сделанные в 1953 г., ознаменовали наступление новой эры в биохимии. В этом году Джеймс Д. Уотсон и Фрэнсис Крик в Кембридже (Англия) создали модель структуры ДНК (двойную спираль) и высказали предположение о структурной основе точной репликации ДНК. В этом предположении, по существу (хотя и не в явной форме), была выражена идея о том, что последовательность нуклеотидных звеньев ДНК содержит в себе закодированную генетическую информацию. В том же году Фредерик Сэнгер, работавший в Кембридже в той же лаборатории, расшифровал последовательность аминокислот в полипептидных цепях гормона инсулина. Это достижение само по себе имело большое значение, так как в течение долгого времени считалось, что определение аминокислотной последовательности полипептида представляет собой совершенно безнадежную по трудности задачу. Но, кроме того, результаты, полученные Сэнгером, практически одновременно с появлением гипотезы Уотсона-Крика, тоже наводили на мысль о существовании какой-то связи между нуклеотидной последовательностью ДНК и аминокислотной последовательностью белков. В следующее десятилети Ь эта идея привела к расшифровке всех содержащихся в ДНК и РНК нуклеотидных кодовых слов, которые однозначно определяют аминокислотную последовательность белковых молекул. [c.146]

Мутации, вызываемые транспозонами. В генетике бактерий все большее значение приобретает метод получения мутаций с помопдью транс-позонов. Транспозоны (Тп) представляют собой короткие двойные цепи ДНК, которые состоят из более чем 2000 пар оснований и обычно обусловливают устойчивость к одному антибиотику, в исключительных случаях-к нескольким, Транспозоны способны перепрыгивать из одного участка генома в другой, в частности из бактериальной хромосомы в плазмиду и обратно таким образом, они могут включаться в различные участки генома (см. разд. 15.3,1), В случае внедрения транспозо-на в какой-либо структурный ген хромосомы нуклеотидная последовательность этого гена будет нарушена и генетическая информация не сможет транслироваться в функционально полноценный полипептид. ВЬзникнет инсерционный мутант. [c.447]

В настоящее время имеется большое число экспериментальных фактов, свидетельствующих в пользу того, что стабильность спиралей полипептидов и особенно двойных спиралей нуклеиновых кислот поддерживается не только внутримолекулярными водородными связями, но и обычными силами ван-дер-ваальсова взаимодействия (диноль-дипольными и дисперсионными), действующими между гидрофобными группами [45,53-э5] Большая роль ван-дер-ваальсовых взаимодействий в стабильности двойных спиралей нуклеиновых кислот продемонстрирована также расчетами Де Во и Тиноко Поскольку это обстоятельство существенно не изменяет математического аппарата излагаемой теории, мы в дальнейшем будем для простоты говорить только о водородных связях. [c.291]

Здесь и далее мы испо.пьзуем термин первичная, вторичная, третичная и четвертичная структуры нуклеиновых кислот в следующем смысле. Первичная структура — последовательность пуклеозндпых звеньев, соединенных фосфо-диэфирной связью в непрерывную и неразветвленную полинуклеотидную цепь. Вторичная структура — в случае одноцепочечных, главным образом монотонных полинуклеотидов, — пространственное расположение нуклеозидных звеньев, обусловленное межплоскостным взаимодействием оснований. В случае двух комплементарных цепей вторичная структура представляет собой жесткую двойную спираль, стабилизованную как ме.жплоскостным взаимодействием соседних оснований в пределах одной цепи, так и водородными связями между противолежащими основаниями в параллельных цепях. Третичная структура образуется в результате реализации наряду с двухспиральными иных типов фиксированной укладки полинуклеотидных цепей. Четвертичная структура — пространственное расположение взаимодействующих макромолекул (обычно полинуклеотидов и полипептидов) в нуклеопротеидах — рибосомах, вирусах и т. д. [c.16]

Хорошо известно (см., например, [8—11]), что молекулы биополимеров в растворе могут обладать различными конформациями в зависимости от температуры, состава растворителя, концентрации водородных и других ионов в нем. Так, молекулы ДНК и синтетических полинуклеотидов в растворе могут либо иметь структуру двойной спирали, стабилизуемой внутримолекулярными водородными связями и силами ван-дер-ваальсового взаимодействия (диполь-дипольными и дисперсионными), действующими между гидрофобными группами, либо находиться в конформации статистического клубка, в которой отсутствует упорядоченная система внутримолекулярных водородных связей. Синтетические полипептиды, в том числе полипептиды, несущие ионизуемые группы, как например поли-Ь-глутаминовая кислота, поли-Ь-ли-зин, также могут находиться либо в стабилизуемой внутримолекулярными водородными связями и ван-дер-ваальсовыми силами спиральной конформации, либо в конформации клубка. Глобулярные белки обладают компактной структурой, стабилизованной гидрофобными взаимодействиями и характеризующейся в ряде случаев наличием спиральных областей при денатурации компактная структура разрыхляется, спиральные области разрушаются. [c.19]

Мартин и сотр. [1331 предложили правило двойного октанта для объяснения своих наблюдений вицинальных эффектов, вызванных полипептидами, координированными с медью(11) и никелем(П). Эффекты Коттона, вызванные gIy-gly-ala gly-ala-gly и ala-gly-gly различны, но при суммировании должны почти воспроизводить наблюдаемый эффект Коттона для а1а-а1а-а а. Трипептидный комплекс, помещенный в двойной октант, как показано на рис. 5-33, имеет все метильные группы в отрицательных областях, и поэтому, по мнению авторов, эффекты должны быть аддитивны. Это предположение очень трудно оценить особенно потому, что приходится рассматривать суммарные неотнесенные широкие полосы КД. [c.253]

Использование двойного гетероядерного резонанса позволяет суп1,е-ственно упростить анализ конформаций полимера. На него возлагаются болыиие надежды при изучении конформаций аминокислот в полипептидах [20]. Для анализа структуры макромолекул успешно применяются комплексы, объединяюпдие спектрометры высокого разрешения с малыми ЭВМ, которые позволяют ускорять процесс обработки данных (работы И. Я, Сло-иима). [c.194]

Наконец, в ач пиралях полипептидов, в двойной спирали ДНК и в других подобных системах уникальная поворотно-изомерная конформация стабилизируется водородными связями в соответствующих спира-лизующих растворителях и в определенных интервалах температур, pH. [c.16]

В качестве примера исследования полимера с цепью еще более жесткой, чем у ДНК, можно привести измерения светорассеяния в растворах пoли-7-бeнзил-L-глyтaмaтa в смеси хлороформ — формамид [115]. Радиус инерции (i 2) /3 молекул этого синтетического полипептида определялся как по характеристической асимметрии z , так и по методу двойной экстраполяции. [c.314]

Простая система ван-дер-ваальсовых радиусов оказалась очень полезной для кристаллохимии, а также для конструирования молекулярных моделей. Напомним, что с использованием моделей связаны такие выдающиеся открытия как а-спираль полипептидов и двойная спираль ДНК. И все же система ван-дер-ваальсовых радиусов не вполне правильно передает равновесные расстояния между валентно не связанными атомами по двум следующим причинам [c.106]

Как известно, молекулы белка построены из большого числа аминокислот. Поэтому при изучении структуры белка методом ИК-спектроскопии нельзя просто воспользоваться теми данными, которые были получены при исследовании полипептидов. В работе [137] изучали зависимость конформации от состава аминокислот для тех синтетических полипептидов, которые моделируют составные части белков. Было показано [1895, 1896], что при денатурировании дезоксирибонуклеиновых кислот в их спектрах исчезают полосы при 1645 и 1680 см и вместо них появляются полосы при 1660 и 1690 см- . Первые две полосы соответствуют регулярным водородным связям между звеньями пурина и пиримидина, которые придают прочность двойной спирали. Исследования проводили с использованием растворов в тяжелой воде. В работе [136] обсуждается необходимость спектроскопического изучения биополимеров, находящихся в Н2О и ВгО, поскольку эти жидкости являются их естественными растворителями. Там же рассмотрены соответствующие методики исследования. Изучены конформацион-ные изменения, происходящие при денатурации белков плазмы крови [1314, 1315J. Исследованы колебания пролинового кольца в пoли-L-пpoлинe [257, 259], который является составной частью многих белков. Был сделан вывод, что полосу при 1440 см можно использовать только для определения содержания остатков иминокислот в молекуле полипептида. [c.344]

Исследование нуклеиновых кислот стало в последнее десятилетие одной из наиболее заманчивых областей в молекулярной биологии. С химической точки зрения как дезоксирибонуклеиновая кислота (ДНК), так и рибонуклеиновая кислота (РНК) являются полинуклеотидами, основное звено которых состоит из фосфатной группы, сахара (рибозы или дезоксирибозы) и основания (пуринового или пиримидинового) основная цепь полимера представляет собой фосфоэфир, причем на одно повторяющееся звено приходится шесть атомов цепи в соответствии с моделью двойной спирали, предложенной Уотсоном и Криком [106]. В ДНК две антипараллельные цепи полинуклеотидов завернуты в спираль и соединены друг с другом водородными связями, образующимися между гетероциклами оснований. Макромолекула РНК представляет собой однотяжную спираль, вторичная структура которой определяется внутримолекулярными взаимодействиями. Полагают, что наиболее устойчивой из нескольких возможных структур является двутяжная спираль, образуемая участками одной и той же макромолекулы, подобная спирали ДНК, но участки с некомплементарными основаниями на периферии спирали образуют петли 1107, 108]. Для того чтобы лучше понять вторичную структуру нуклеиновых кислот, были приготовлены синтетические полинуклеотиды. Эти модельные соединения широко исследованы почти теми же средствами, что и синтетические полипептиды, моделирующие структуру белков. [c.118]

Под конформацпоннымн превращениями в макромолекулах до самого недавнего времени понимали превращения (переходы) спираль — клубок в полипептидах и нуклеиновых кислотах. Предполагалось, что, в отличие от макромолекул нативных белков, нуклеиновых кислот и их синтетических моделей — полипептидов и полинуклеотидов, где внутримолекулярные взаимодействия (в основном, водородные связи) обеспечивают наличие вторичной структуры, внутримолекулярные силы у обычных синтетических поли.меров недостаточны для поддержания уиорядоченности в цепи. Макро.молекулы первых существуют в растворах в конформации одионитевых (белки, полипептиды) или двунитевых (нуклеиновые кислоты, полинуклеотиды) спиралей (см. [251, 510]). Двойная спираль Крика — Уотсона [511] для дезоксирибонуклеиновой кислоты и а-сиираль Полинга — Кори [512] для полипептидов — наиболее известные примеры вторичной молекулярной структуры. Макромолекула в спиральной конформации подобна по своей структуре одномерному кристаллу. Изменением температуры или других условий (состав смешанного растворителя, pH растворителя — [c.252]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология