Серин, значение

Химический механизм реакций гидролиза, катализируемых химотрипсином. При гидролизе молекулы субстрата, сорбированной на активном центре, в роли атакующего нуклеофила выступает ОН-группа 5ег-195 [2, 6—9, 32]. Химика-органика, малознакомого со спецификой реакций, протекающих с участием белков, могло бы насторожить то, что нуклеофильность гидроксила серина в модельных низкомолекулярных соединениях низка, поскольку при физиологических значениях pH 7—8 группа ОН слабо ионизована (рКа 13,6) [33, 34]. В связи с этим укажем, что исключительно высокая активность 8ег-195 связана именно с его окружением в активном центре. Так, в среде 8 М мочевины (при денатурации белка) он теряет свои уникальные свойства [35, 36]. [c.129]

При изучении химической структуры биологически активных белков, например ферментов, важное значение имеет определение различных функциональных групп белковой молекулы 5Н-групп, ОН-групп серина и треонина, е-ННз-группы лизина, имидазольного цикла гистидина и др. [c.123]

Г.К. называют вырожденным, поскольку 61 кодон кодирует всего 20 аминокислот. Поэтому почти каждой аминокислоте соответствует более чем один кодон. Вырожден-ность Г. к. неравномерна для аргинина, серина и лейцина она шестикратна (т.е. для каждой из этих аминокислот имеется по шесть кодонов), тогда как для мн. др. аминокислот (тирозина, гистидина, фенилаланина и др.) лишь двукратна. Две аминокислоты (метионин н триптофан) представлены единств, кодонами. Кодоны-синонимы почти всегда отличаются друг от друга по последнему из трех нуклеотидов, тогда как первые два совпадают. Т. обр., код аминокислоты определяется в осн. первыми двумя буквами . Вырожденность Г. к. имеет важное значение для повышения устойчивости генетич. информации. [c.519]

Азидный метод и в настоящее время имеет большое практическое значение благодаря ряду преимуществ это малая степень рацемизации, возможность введения в реакцию серина и треонина без защиты гидроксильной функции, а также разнообразные возможности, открываемые применением N-защищенных гидразидов. [c.141]

Анализ значений энтальпии и энтропии комплексообразования (см. табл. 4.8) показывает, что комплексообразование 18-краун-б с АК является селективным процессом. Отметим, что комплексы 18-краун-б с такими аминокислотами как Ь-аспарагин, Ь-глутамин, Ь-серин, Ь-треонин энтальпийно стабилизированы, а комплексообразование ОЬ-метионина, Ь-гистидина, Ь-изолейцина с макроциклом энтальпийно и энтропийно благоприятно. [c.209]

Полярные боковые цепи образуют водородные связи. Типичными полярными и нейтральными боковыми цепями обладают цистеин, серин, треонин, аспарагин, глутамин и тирозин. Из них ys выполняет особую роль, поскольку он способен образовывать поперечные мостики (цистины) между различными частями основной цепи путем присоединения к другому остатку ys (разд. 4.2). Остатки Ser и Thr несут гидроксильные группы, которые могут образовывать водородные связи. В Thr, имеющем асимметрический Ср-атом, активным является только один стереоизомер (рис. . 2,б). Несущие амидные группы аспарагин и глутамин также способны к образованию водородных связей, причем амидные группы функционируют в качестве доноров водорода, а карбонильные — в качестве акцепторов. По сравнению с аспарагином у глутамина имеется лишнее метиленовое звено, придающее полярной группе большую подвижность и ослабляющее ее взаимодействие с основной цепью. Полярная гидроксильная группа Туг, для которой рК = = 10,1 может диссоциировать при высоких значениях pH. Поэтому Туг до некоторой степени аналогичен заряженной группе образованные им водородные связи довольно прочны. Нейтральные полярные остатки могут располагаться как на поверхности, так и внутри белковых молекул. Находясь внутри, они обычно образуют водородные связи между собой или с полипептидным остовом (разд. 3.6). [c.21]

Для демонстрации реакций рацемизации, элиминирования и конденсации были проведены аналогичные модельные эксперименты. Тип реакции, протекающей в модельной системе, определяется экспериментальными условиями и природой субстратов. Так, реакции трансаминирования, приведенной на схеме (94), благоприятствуют пониженные значения pH (pH 5), а рацемизации— повышенные (pH 10). Использование в качестве аминокислоты серина, содержащего в р-положении уходящую группу, в присутствии соответствующего нуклеофила, такого как индол, приводит к неферментативному превращению серина в триптофан схема (96) . [c.639]

Экспериментальным путем было установлено, что в молекулах сериновых протеаз, работающих при pH 7—8, в роли общего основного катализатора выступает имидазол с р/Сд 7. Гидроксильная группа серина имеет pKN 12,5, откуда Ар/Са = рЛ а (акцептор)—р/Са (донор) =—5,5 единицы pH. В случае кислых сульфгидрильных протеаз (р/С 8,5) общее основание имеет р/Са 3,5, так что и здесь Ар/Са = —5 единиц pH. Очевидно, разность Др/Са = —5 является оптимальной для достижения максимальных скоростей общего основного ферментативного гидролиза амидов. Природа уходящей группы субстрата не имеет большого значения при выборе конкретной пары нуклеофил — общее основание. Об этом свидетельствует тот факт, что сериновые протеазы эффективно катализируют гидролиз ацильных производных с самыми различными уходящими группами. [c.141]

Известны два типа нуклеофилов, входящих в состав природных апоферментов. Это спиртовая (алкоксидная) группа аминокислот (серина или треонина), а также сульфгидрильная группа (или ее сопряженное основание) аминокислоты цистеина. Величина рКа первой группы равна 13,2, а второй 8,9. Значение рКа гидроксильной группы представляется аномально низким, в то же время рКа сульфгидрильной группы не выглядит необычным. Оба нуклеофила действуют в присутствии общих оснований, переводящих их в более активные анионы. [c.176]

Из данных табл. 4.2 видно, что ферменты, сходные по типу действия, хотя и различаются специфичностью, могут иметь почти одинаковую последовательность аминокислотных остатков в тех участках, которые примыкают к остатку серина, несущему функционально активную гидроксильную группу. Существенное значение ОН-группы серина для акта катализа было доказано, кроме того, химическим ее блокированием или удалением, когда эстеразы полностью лишались ферментативной активности. [c.124]

При физиологических значениях pH фосфоглицериды являются биполярными ионами и существуют обычно в виде цвиттер-ионов, изображённых вьппе. Вследствие этого ионизованные группировки фосфатидов образуют высокополярную гидрофильную часть молекулы, в то время как заместители Я и К в остатках жирных кислот создают её гидрофобную часть. Кислотно-основные свойства серина и этаноламина характеризуются следующими значениями рКа серии 9,15 (аминогруппа), 2,25 (карбоксильная группа) этаноламин 9,5 (аминогруппа). Холин является таким же сильным основанием, как КОН, и полностью диссоциирует в воде с образованием катиона холина и гидроксил-аниона [c.127]

Среди различных путей модификации ферментов в живых организмах, имеющих регуляторное значение, наиболее широко известно и наиболее обстоятельно изучено фосфорилирование гидроксигрупп ферментов, в первую очередь гидроксигрупп остатков серина и треонина. Фосфорилирование происходит путем переноса 7-фосфата молекулы АТФ на гидроксигруппу и катализируется специальными ферментами, известными под общим названием протеинкиназ. В реакциях, катализируемых протеинкиназами, участвуют два белка — один в качестве катализатора, а другой, в ряде случаев тоже фермент, в качестве фосфорилируемого субстрата. [c.424]

По-видимому, большое значение в процессах регуляции клеточного деления имеет группа белков, программируемых так называемыми онкогенами. Измененные (мутантные) формы этих генов обнаруживаются в опухолевых клетках и входят в ряде случаев в виде соответствующих РНК-копий в состав онкогенных (т.е. вызывающих опухоли) ретровирусов. Первым открытым онкогеном был ген sr , входящий в состав вируса саркомы Рауса. Программируемый им белок, продукт гена sr , оказался протеинкиназой, которая в отличие от протеинкиназ класса А и протеинкиназы С катализировала фосфорилирование определенного спектра клеточных белков по остаткам тирозина, а не по остаткам серина и треонина, Дальнейшие исследования показали, что такая активность присуща некоторым рецепторам факторов роста, в частности рецептору эпидермального фактора роста. Ген erd, программирующий аналог этого рецептора, был обнаружен в составе онкогенного вируса птичьего миелобластоза, В настоящее время открыто несколько десятков онкогенов. В большинстве изученных случаев продукты этих онкогенов в здоровых клетках являются участниками передачи митогенных (т. е. управляющих, митозами) сигналов. В ряде опухолей, в том числе человеческих, найдены онкогены, программирующие аналоги белка G,воспринимающего сигна-, лы от комплексов эффектор - рецептор (в частности, онкогены Н—ras и К—ras) онкогены, программирующие синтез аналогов самих факторов роста, например онкоген sis, входящий в состав вируса саркомы обезьян, продукт которого является аналогом фактора роста, выделяемого тромбоцитами (клетками крови, участвующими в процессе свертывания) онкогены, продуктами которых являются аналоги ядерных белков, по-видимому, участвующих на заключительных этапах каскада превращений, возникающего в ответ на митогенный сигнал (онкогены туе, fos и др.). [c.428]

Однако с такими соединениями проведено сравнительно немного исследований. Дезаминирование является главной реакцией аминокислот при облучении. Реакция, очевидно, довольно сложна она зависит от структуры, концентрации, pH, присутствия кислорода и других факторов, действие которых трудно учесть. Глицин [35—37], серии [38] и аланин [39] повышают выход аммиака при увеличении их концентрации. Выход аммиака находится в сложной зависимости от pH он достигает максимума при pH 3, падает вновь до минимума при pH 6—6,5, достигает второго максимума при pH 9 и снова падает при более высоких значениях pH [39]. Кислород увеличивает выход аммиака из глицина [36, 37], но уменьшает выход аммиака из серина [37]. [c.220]

Одноколоночный метод, смола иЯ-ЗО. Повышение температуры колонки с 52 до 55,6 °С при постоянных значениях pH буфера, его концентрации и скорости приводит в общем к увеличению скорости элюирования аминокислот. Подвижность орнитина и лизина мало меняется с температурой. Аргинин элюируется быстрее, и, кроме того, улучшается разделение пар треонин — серин и тирозин — фенилаланин. [c.46]

Первые результаты [58] показали, что при замене цистеина-35 на серин значение для АТР увеличивается в 4,5 раза. Аналогичная замена на глициновый остаток также приводит к понижению ферментативной активности [56]. Как известно из кристаллографических исследований, цистеин-35 образует водородную связь с рибозным кольцом АТР таким образом, неудивительно, что введение глицинового остатка приводит к снижению активности. На первый взгляд результаты, полученные с серином, кажутся странными, поскольку можно было бы ожидать, что способность гидроксила к образованию более прочной водородной связи (по сравнению с сульфгидрильной группой) приведет к усилению связывания АТР. Однако в безлигандном ферменте водородные связи образуются с молекулами воды. Разные стерические требования для сульфгидрильной и гидроксигрупп означают, что в мутантном ферменте связывание АТР приводит к замене сильной водородной связи на гораздо более слабую, откуда и следуют наблюдающиеся изменения способности к связыванию АТР и катализу [56]. [c.104]

У простых ферментов активные центры образуются за счет своеобразного расположения аминокислотных остатков в структуре белковой молекулы. К таким аминокислотным остаткам следует отнести 5Н-группы цистеина ОН-группы серина — МН-группы кольца имидазола в гистидине, а также некоторое значение придается карбоксильным группам аспарагиновой и глутаминовой аминокислот, индольной группе триптофана и др. Хотя вопрос о природе и механизме действия активных центров представляет большой интерес, но, к сожалению, наши сведения об этом являются пока ограниченными. Выяснено, что количество активных центров в ферментах, как правило, очень ограничено так, например, большинство ферментов имеют от 1 (трипсин, химотрипсин, карбокси-полипептидаза и др.) до 3—4 (уреаза) активных центров, и только отдельные ферменты содержат их в больших количествах (от 20 до 100 содержится в холинэстеразе и др.). [c.106]

В специальных кальций-связывающих белках, или парвальбуми-нах , ион Са + связан как с амидной группой, так и с кластером карбок-силат-ионов. Установлена трехмерная структура такого белка из мышцы карпа (рис. 4-5). В этом белке имеется два центра связывания для кальция. В одном из них (рис. 4-5, Л, слева) ион Са + связан с четырьмя карбоксильными группами боковых цепей остатков аспарагиновой и глутаминовой кислот, с гидроксильной группой остатка серина, а также с карбонильным кислородом 57-го остатка пептидной цепи. Заметим, что эта Же самая пептидная группа связана водородной связью с карбонильной группой другого сегмента полипептидной цепи, расположенного рядом со вторым центром связывания иона Са + (рис. 4-5, Л справа). Этот центр содержит четыре карбоксилат-иона (один из которых осуществляет координационное связывание иона a + обоими ато-мами кислорода) и карбонильную пептидную группу. Значение данной [c.268]

Эти два механизма имеют очень важное значение для удлинения цепи при биосинтезе. Однако имеются и другие механизмы. Например, глицин (карбоксилированный метиламин) способен вступать в присутствии пиридоксальфосфата в реакцию конденсации с такими соединениями, как сукцинил-СоА [уравнение (8-20)], сопровождаемую декарбоксилированием, в результате которой происходит удлинение углеродной цепи и одновременно введение аминогруппы. Аналогично серин (карбоксилированный этаноламин) в биосинтезе сфингозина конденсируется с пальмитоил-СоА [уравнение (8-21)]. Фосфатидилсерин декарбоксилируется до фосфатидилэтаноламина на последней стадии синтеза этого фосфолипида (рис. 12-8). [c.488]

НОГО и вращательного движения, одновременно сойтись в одном и том же месте и в правильной ориентации, способствующей трансформации комплекса в переходное состояние. Статистические факторы такого рода и определяют энтропию активации реакции. Брюс [124] нашел среднее (экспериментальное) значение (—7 А5 /кинетический порядок), равное 18,4 3,3 кДж-моль , что соответствует снижению скорости в 1,7Ч10,3-10 раза на каждую дополнительную частицу, входящую в уравнение скорости и, следовательно, в переходное состояние. Дженкс [119] оценил максимальную эффективную мольность во внутримолекулярной реакции примерно в 10 моль-л близка к наблюдаемой в случае (71) , что соответствует проигрыщу в энтропии активации в 146 Дж--МОЛЬ в реакции с одним дополнительным участником в переходном состоянии. В случае химотрипсина имидазол и нуклеофильная НО-группа серина принадлежат одной и той же молекуле и фиксированы друг относительно друга сетью водородных связей системы переноса заряда. Специфические суб- [c.523]

Холин (триметил-2-гидроксиэтиламмоний) — структурный мент сложных липидов (см. 14.1.3). Имеет большое значение витаминоподобное вещество, регулирующее жировой обмен, организме холин может образоваться из аминокислоты сери-При этом сначала в результате декарбоксилирования серина учается 2-аминоэтанол (коламин), который затем подвергает-йсчерпывающему метилированию при участии S-аденозилме-)кина (SAM) (см. 6.8 и 13.3). [c.253]

V-Аминомасляная кислота (ГАМК), образующаяся при де карбоксилировании глутаминовой кислоты, является нейромеди атором (см. 9.3.6). Большое биологическое значение имеет де карбоксилирование многих природных а-аминокислот — серина цистеина, лизина, триптофана, аспарагиновой кислоты и др. [c.340]

С целью более надежного определения аминокислотного состава бепка проводится параллельный гидролиз в течение 24, 48. 72 и 96 ч и асе пробы далее количественно анализируются. Д.пя валима, лейцина и нзолейцииа берутся максимальные значения, а для серина и треонина полученные значения зкстраполируютси к нулевому времени (рис. 3). [c.34]

Холинорецептор является кислым гликопрютеином со значением р1 4,5—4,8. Для него характерно высокое содержание остатков дикарбоновых аминокислот. По данным аминокислотного анализа в нем обнаружено присутствие остатков фосфотреонина и фосфо-серина. Следовательно, субъединицы рецептора способны фосфори-лироваться, однако физиологическая рк>ль этого прюцесса остается пока неизвестной. [c.629]

Однако при оценке этих данных следует учитывать, что значительная часть серина, тирозина и аспарагина разлагается в процессе кислотного гидролиза, а триптофан разрушается полностью. По той же причине не следует переоценивать превалирующего значения глутаминовой кислоты, глицина и лейцина, относящихся к группе более стойких аминокислот [15]. Состав аминокислотных смесей несколько изменяется в зависимости от взятых исходных фракциц. [c.73]

В живых организмах коламин образуется при декарбоксилировании а-аминокислоты серина (см. 16.1.3). Из биологически активных производных коламина важное значение имеет его N-aлкильнoe производное — X о л и н. Холин предсгавляет собой четвертичное аммониевое основание, содержащее спиртовую гидроксильную группу. Синтезируется холин из этиленоксида и триметиламина. [c.347]

Хо и сотр. [88, 89] наблюдали ЯМР в а-казеине (молекулярная масса около 27300) и в фосвитине. Последний белок содержится в желтке куриного яйца его молекулярная масса не определена, но минимальное значение составляет около 45000. Он содержит около 10% фосфора, т. е, приблизительно 119 фосфатных групп, и приблизительно столько же остатков серина. На основании значений констант спин-спинового взаимодействия Н— Р и того факта, что наблюдается уменьшение зкранирования Р при повышении pH, был сделан вывод о том, что в обоих белках атомы фосфора входят в состав серинмонофосфата. [c.386]

Разработанные в последние годы методы селективного гидролиза, разделения и идентификации открыли новые возможности для химического изучения структуры полипептидов и белков. Как уже указывалось, эти природные продукты включают разнообразный материал антибиотики, гормоны, токсины, ферйенты,. вирусы, волокна и т. д. Хотя за короткий период времени был достигнут большой прогресс в выяснении структуры различных природных продуктов, работа по установлению химической структуры белков в значительной степени осложнена их макромолеку-лярной природой. Изучение последовательности аминокислот в полипептидах и белках показывает наличие в них своеобразных группировок аминокислот. Например, из семи основных аминокислот, имеющихся в АКТГ, четыре расположены по соседству, а все семь включены в последовательность из 14 аминокислот из семи кислых аминокислот, ирисутствуюпщх в этом гормоне, три находятся по соседству друг с другом. В рибонуклеазе три остатка серина и три остатка аланина находятся рядом аналогична располагаются три ароматические аминокислоты в инсулине. Для ряда ферментов — тромбина, трипсина, химотрипсина и фосфоглюкомутазы было отмечено наличие одинаковой последовательности из шести аминокислот. Отмечено, что в структуре-и механизме действия протеолитических ферментов важную роль играют определенные трипептиды [160]. В настоящее время из-за ограниченности наших знаний относительно точного молекулярного механизма действия гормонов и ферментов можно делать только предположения о значении тёх или иных аминокислотных группировок. Вопрос о связи определенной последовательности аминокислот с функциями различных соединений может быть выяснен лишь по мере накопления экспериментального материала. Тем самым, по-видимому, станет возможным значительно более полное понимание механизма действия природных соединений на молекулярном уровне. [c.418]

Сорбент готовят, встряхивая хлорированный каучук (150— 200 меш) с н-бутанолом (4 мл на 10 г хлорированного каучука) в 0,2 М цитратфосфатном буферном растворе [19]. Суспензией заполняют колонку. ДНФ-аминокислоты элюируют м-бутанолом при трех значениях pH (3, 4 и 5). Хорошее разрешение получают при pH 3, когда удается разделить (в порядке убывания подвижности) ДНФ-лизин, ДНФ-аспарагин, ДНФ-серин, ДНФ-аспарагиновую кислоту, ДНФ-глицин, ДНФ-аланин, ДНФ-пролин, ДНФ-валин, ДНФ-лейцин. При увеличении pH первые три компонента выходят в свободном объеме. [c.367]

Хотя эти методы не обеспечивают возможности определения абсолютного содержания треонина и серина в нативном белке, вследствие потерь зо время гидролиза и вследствие возможного частичного окисления, тем не менее эти результаты , пишут Мартин п Сайндж [438], имеют значение как сравнительные и представляют нижний предел содержания этих аминокислот в белке . [c.260]

Однако количество информации, заключенной в одной-единственной клетке человека, все еще намного превьннает возможности доступных в настоящее время цифровых компьютеров человек пока еще не способен выразить в цифрах все многообразие биохимических фактов и взаимосвязей. Двадцать аминокислот, из которых построены все белки-это не просто двадцать кодирующих единиц, ибо значение любой данной аминокислоты в белке может быть различным. Например, значение серина может быть обусловлено тем, что в молекуле этой аминокислоты содержится полярная гидроксильная группа, способная образовывать водородную связь. Оно может быть также связано с тем, что серин входит в качестве важного структурного элемента в состав активного центра фермента (в случае трипсина) или регуляторного центра (в случае гликоген-фосфорилазы) или же быть носителем фосфатных групп (в казеине-белке молока). Перевести четырехбуквенный язык ДНК и двадцатибуквенный язык белков на язык цифр в том случае, когда эти буквы имеют множество значений, пока еще не представляется возможным. [c.852]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология