Папаин гидролиз пептидов

Единственная химическая реакция, которая здесь будет рассматриваться, —это гидролиз. Он может осуществляться как ферментативным, так и химическим путем. Горячая разбавленная минеральная кислота медленно расщепляет амидные связи с образованием с учайных фрагментов, в конечном итоге приводя к простым аминокислотам. Контролируемый кислотный гидролиз разрушает белок с образованием смеси пептидов. Возможен также ферментативный гидролиз протеолитические ферменты очень разнообразны по своему специфическому действию. Некоторые из них, такие, как папаин или фицин, фактически неспецифичны и расщепляют белки до свободных аминокислот, в то время как другие — трипсин, химотрипсин и пепсин— гидролизуют только особые связи в белковых молекулах (ср. мальтаза, эмульсин и т. д., разд. 17.6 и 17.7). Так, пепсин расщепляет амидную связь между карбоксильной группой ди-карбоновой ь-аминокислоты и аминогруппой ароматической ь-аминокислоты при условии, что вторая карбоксильная кислотная группа дикарбоновой аминокислоты не связана. Химотрипсин менее специфичен и расщепляет амидную связь с карбонильной стороны ароматической ь-аминокислоты. Трипсин гидролизует амидные связи, включающие карбоксильные груп- [c.296]

Одно из видоизменений белковых гидролизатов, наиболее полно отраженное в научной литературе, достигается в результате реакции пластеина после протеолиза. Растворимая часть гидролизата после гидролиза регенерируется посредством центрифугирования, диализа или ультрафильтрацией, что позволяет концентрировать до 50 % твердого вещества. В этом случае добавление эндопептидазы, такой, как папаин или химотрипсин, приводит к некоторой конденсации пептидов и образованию геля. Природа этого геля полностью пока не выяснена. [c.610]

Папаин проявляет широкую субстратную специфичность он катализирует гидролиз пептидов, амидов, эфиров и тиоэфиров. Акцепторами ацильных групп могут при этом служить помимо воды также и различные нуклеофильные агенты. Пептиды, содержащие в своем составе разнообразные аминокислоты, эффективно расш,епляются папаином при условии, что эти аминокислоты имеют L-конфигурацию. На основании ряда данных можно полагать, что для каталитической активности папаина суш,ественное значение имеет тиоловая группа цистеина. [c.431]

Наконец, важно регулировать некоторые другие параметры и особенно присутствие некоторых эффекторов протеаз например, папаин намного активнее в присутствии цистина [70]. Байер с соавторами [26] показали, что присутствие некоторых двухвалентных ионов металлов, таких, как цинк, медь, никель, кобальт, железо, влияют на долю высокомолекулярных пептидов, получаемых гидролизом с помощью пепсина соевого белка. [c.601]

Ж. ГИДРОЛИЗ БЕЛКОВ И ПЕПТИДОВ ПАПАИНОМ [c.170]

Принцип метода. Папаин, не обладающий выраженной специфичностью, гидролизует елки и пептиды до мелких фрагментов. [c.170]

К хорошо известным ферментам относятся протеолитические ферменты (химотрипсин, трипсин, папаин и др.), которые катализируют гидролиз белков до пептидов меньшего молекулярного веса при обычных температурах в водных растворах при pH, часто близком к 7. (Об этих ферментах уже упоминалось в разделе 33). Без ферментативного катализа для проведения такого гидролиза требуется высокая температура и присутствие сильной кислоты или щелочи. Другой хорошо известной группой ферментов является группа окислительных ферментов, которые позволяют проводить, например, окисление сахаров в несколько хорошо регулируемых стадий. [c.720]

Другие протеазы, как, например, химотрипсин, папаин и т. д.,. гидролизуют белки или пептиды в других местах пептидной цепи. Специфичность некоторых протеолитических ферментов, доступных в чистом виде и наиболее широко применяемых в структурном изучении белков, приведена в табл. 6.3. [c.179]

Папаин расщепляет белки глубже, чем протеиназы животного происхождения. Это соответствует меньшей избирательности его действия на синтетические субстраты или, точнее, широкой специфичности. Он гидролизует пептиды, амиды и сложные эфиры, причем может расщеплять субстраты, характерные для пепсина, химотрипсина и некоторых пептидаз. К специфичности папаина близка специфичность пепсина и бромелаина. Все 3 фермента получены в кристаллическом состоянии, как и другие подобные катализаторы растений [65]. [c.210]

Протеазы (пептидгидролазы) катализируют гидролитическое расщепление белков и полипептидов, т. е. разрыв связи —СО—NH—. Обычно протеазы разделяют на протеиназы и пептидазы, из которых первые катализируют расщепление белков, вторые—расщепление полипептидов и дипептидов. Однако такие протеиназы, как папаин и некоторые другие, гидролизуют пептидные связи не только в белках, но и в различных пептидах. [c.120]

Протеиназы выспшх растений. Протеиназы, выделенные из растительных клеток, в больщинстве случаев относятся к сульфгидрильному типу, активируются цистеином, глутатионом и другими восстановителями. Оптимальная зона их действия находится при слабокислом, нейтральном и слабощелочном значениях pH и во многом зависит от природы субстрата. Типичный представитель — папаин из сока плодов дынного дерева ari a papaya). Папаин проявляет широкую субстратную специфичность — катализирует гидролиз пептидов, амидов, эфиров и тиоэфиров. Значительно реже встречаются растительные протеиназы, не активируемые восстановителями. Протеиназы насекомоядных растений, например росянки, имеют резко кислый оптимум pH (3—3,5). [c.370]

Ферментативное расщепление ИгГ имеет особое значение при исследовании различных биологических свойств молекулы. Продолжая работы, начатые по исследованию действия нескольких протеолитических ферментов, ряд авторов показали, что папаин расщепляет ИгГ кролика на три крупных фрагмента — I, ПиШ — с образованием очень малого количества мелких пептидов. Фрагменты I и II имеют молекулярный вес около 42 ООО, III — несколько больше. Как I, так и II содержат участки со свойствами антител, обладающие сродством к специфическому антигену, что было показано несколькими методами [1, 20, 21, 22]. Фрагмент III легко кристаллизуется и содержит в основном изотипические (т. е. видоспецифические) антигенные участки. Аллотипические антигенные участки (т. е. участки, определяющие отличия между иммуноглобулинами разных индивидуумов одного и того же вида) связаны с фрагментами I и II, тогда как способность фиксироваться на KOHie и проходить через плаценту, но-видимому, связана со структурными особенностями фрагмента III. Связывание комплемента после реакции ИгГ со специфическим антигеном представляет собой сложную реакцию, в которой принимают участие все части молекулы, входящие во фрагменты I, II и III [23]. Вполне возможно, что наиболее важным моментом для выяснения структуры молекулы является тот факт, что все указанные биологические свойства сохраняются после расщепления молекулы на три части. Это дает веские основания для предположения, что папаин гидролизует пептидные связи на небольшом уязвимом участке и что исходная молекула состоит из определенных частей, пространственная структура которых не затрагивается при гидролизе. Нисонов и сотр. [24] показали, что при гидролизе пепсином образуется одна фракция с молекулярным весом около 100 ООО, в которой сохраняются оба участка антитела. При восстановлении цистепном в низкой концентрации эта фракция расщепляется на равные части, которые по биологическим и химическим свойствам очень сходны с фрагментами [c.104]

Однако эти методы применяют в основном для определения строения сравнительно коротких пептидов, получаемых в результате частичного гидролиза. Недавно было произведено последовательное отщепление аминокислотных остатков у папаина с помощью лейщинаминопепти- дазы. Однако основным путем и до настоящего времени является частичное расщепление пептида или белка на отдельные пептиды и определение их строения. Из сопоставления полученных данных делается заключение о строении соединения. При этом исследователь напоминает археолога, который воссоздает здание по найденным обломкам. Преимущество исследователя в сравнении с археологом заключается в том, что с помощью синтеза он может проверить справедливость своих заключений. [c.514]

Наиболее специфичным из ферментов является трипсин. Он расщепляет только пептидные связи, образованные карбоксилом аргинина и лизина. Его действие можно еще более ограничить, если динитрофени-лировать в-аминную группу лизина. Химотрипсин расщепляет связи, образованные ароматическими аминокислотами. Недавно было обнаружено, что он гидролизует и лейциновые пептиды. Менее специфичны папаин, пепсин и субтилизин. Последний позволяет, однако, получать смесь низкомолекулярных пептидов, что часто оказывается удобным прн исследованиях. [c.516]

Ферментативные методы гидролиза основаны на избирательности действия иротеолитических (вызывающих распад белков) ферментов, расщепляющих пептидные связи, образованные определенными аминокислотами. В частности, пепсин ускоряет гидролиз связей, образованных остатками фенилаланина, тирозина и глутаминовой кислоты, трипсин-аргинина и лизина, хпмотрипсин-триптофана, тирозина и фенилаланина. Ряд других ферментов, например папаин, субтилизин, проназа и другие бактериальные протеиназы, также используется для неполного гидролиза белков. В результате полипептидная цепь расщепляется на мелкие пептиды, содержащие иногда всего несколько аминокислот, которые отделяют друг от друга сочетанными электрофоретическими и хроматографическими методами, получая своеобразные пептидные карты. Далее определяют чередование аминокислот в каждом индивидуальном пептиде. Завершается работа воссозданием первичной структуры полной полипептидной цепи на основании определения последовательности аминокислот в отдельных пептидах. [c.56]

Из методов неспецифического ферментативного расщепления чаще всего применяется гидролиз пепсином, папаином, бактериальными или грибковыми протеазами. Все три типа ферментов дают гидролизаты, представляющие собой сложную смесь мелких пептидов. В связи с этим их лучше использовать на конечных этапах расщепления крупных пептидов, полученных методами специфического гидролиза. Общий обзор методов ферментативного гидролиза сделал Хилл [34] подробные сводки о действии пепсина, папаина и бактериальных протеаз опубликовали Бовей и Янари [2], Смит и Киммель [781 и Хагихара [28] соответственно. [c.35]

В соответствии с механизмом гель-фильтрации при выборе марки (О-индекса) сефадекса следует руководствоваться предполагаемой величиной молекулярного веса пептидов. Если гидрОлизат содержит крупные пептиды, целесообразно использовать сефадекс 0-50 или 0-75. Если средняя величина молекулярного веса пептидов невелика, то предварительное фракционирование проводят на сефадексе 0-25. Чем выше специфичность расщепления (например, при действии трипсина на ацетил- и трифторацетилбелки или при расщеплении бромцианом), тем больше вероятность получения крупных пептидов. В этих случаях используется сефадекс с более высоким значением индекса О. При неспецифическом гидролизе (гидролиз химотрипсином, субтилизином, папаином, пепсином, кислотой и т. п.) обычно получаются мелкие пептиды, которые следует предварительно фракционировать на сефадексах с низким значением индекса О. [c.227]

Установлено, что протеолитические ферменты — химотрипсин, папаин, термолизин и др. в специфических буферных растворах, чаще всего в воднп-органических смесях, в принципе способны катализировать образование пептидных связей между аминокислотами и пептидами. Схематически катализируемую ферментами реакцию гидролиза-аминолиза можно предс1 1вить следующим образом [c.150]

С помощью такого подхода в настоящее время можно синтезировать небольшие пептиды. Например, при использовании в качестве катализаторов химотрипсина, термолизина и папаина был получен гексапептид последовательности 6— II эледоизина Вое—Ala— Phe—Ile—Gly—Leu—Мес—NHe (X. Якубке). Преимуществами синтеза с участием ферментов являются отсутствие рацемизации, возможность работы с минимальным числом защитных группировок, высокая скорость протекания реакций. Однако не исключены побочные реакции транспептидации, гидролиза, приводящие к образованию сложных реакционных смесей. [c.151]

Расщепление ферментных белков протеолитическими ферментами чаще всего ведет к потере активности. Однако не менее чем в четырех случаях удалось отщепить заметную часть белка без значительных изменений активности. Так, при автолизе пепсина были найдены низкомолекулярные (диализируемые) пептиды, сохранившие часть активности. От молекулы папаина было отщеплено 109 аминокислотных остатков из 185, причем активность сохранилась. Подобный же результат был получен при частичном гидролизе фосфопируват-гидратазы (с помощью лейцин-амино-пептидазы с N-конпа) и т. д. Подобные эксперименты, несомненно, позволят подойти к выделению и расшифровке активных участков ферментных белков. [c.76]

Этот новый фермент привлек всеобщее внимание благодаря своей необычно широкой субстратной специфичности. Он расщеплял в молекуле белка до 80% пептидных связей, гидролизуя типы связей, характерные для действия пепсина, трипсина, химотрипсина, папаина, катепсина и ряда пептидаз. Специфичность его была изучена на многих десятках ди- и трипептидов, амидов, эстеров аминокислот и лишь немногие, в частности пептиды, содержавшие пролин, расщеплялись относительно медленно. Наблюдалась как эндопептидазная, так и экзопептидазная активность. ИсключительБО интенсивное действие новой протеазы на белки могло быть самым различным образом использовано [c.207]

Для рещения этой задачи было необходимо заново подвергнуть всю полипептидную цепь рибонуклеазы ферментативному гидролизу, но уже с помощью другого фермента. Если вначале использовался трипсин, то далее расщепление проводилось химотрипсином. Получемые в ходе химотриптического гидролиза пёптиды выделяли в чистом виде и исследовали на чередование аминокислотных остатков. Цель этой гигантской работы состояла в получении нескольких серий пептидов, частично перекрывающих друг друга. Располагая такими сериями перекрывающихся пептидов, можно определить не только последовательность аминокислотных остатков в отдельных пептидах, но п места сшивок самих пептидов в единой полипептидной цепи.. Говоря иными словами, удается установить порядок чередования остатков в первичной цепи целого белка. Заметим при этом, что часто приходится прибегать к гидролизу цепи с помощью третьего (пепсин), а иногда и четвертого (папаин) фермента. Именно этим путем была расшифрована первичная структура А- и В-це-пей инсулина (рис. 13, 14), рибонуклеазы, цитохрома С и других белков. [c.86]

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]

Соединение аминокислот друг с другом, приводящее к образованию пептидов или белков, связано с освобождением воды по этой причине синтез подобных соединений должен был бы сопровождаться увеличением, а гидролиз — уменьшением объема раствора (см. гл. III). В соответствии с этим следует ожидать ускорения гидролиза белка под влиянием высокого давления. Вопреки этому недавно появились сообщения о том, что триптический гидролизат сывороточного альбумина под давлением 6 000 атм при 38° превращается в сывороточный альбумин [17] Необходимо отметить, что имеющиеся в литературе сообщения о ферментативном синтезе белков весьма противоречивы и нуждаются в дальнейшей проверке. Истинный ферментативный синтез пептидов был осуществлен Бергманом [18], который получал анилиды аци,паминокислот из ациламинокислот и замещенных анилинов, действуя на них папаином или химотрипсином. Этим способом был получен гиппуриланилид из гиппуриламида и анилина под действием папаина [c.385]

Длинные химотриптические пептиды гидролизовали также при помощи эндопептидаз — трипсина и папаина. Полученные при этом более короткие пептиды выделяли и очищали их аминокислотные последовательности определяли при помощи описанных выше методов. Таким образом была установлена аминокислотная последовательность всех тринадцати химотриптических пептидов. [c.160]

Пепсин расщепляет тяжелую цепь IgGI человека в позициях 234 и 333 с образованием фрагментов F(ab )2 и рРс. Дальнейший гидролиз пепсином приводит к распаду центральной части молекулы на низкомолекулярные пептиды. Папаин расщепляет молекулу IgGI в шарнирной области тяжелых цепей (в позиции 224) на два РаЬ-фрагмента и один F -фрагмент. Повторное воздействие папаином на F -фрагмент приводит к разрушению пептидной связи в позициях 341 и 433 с освобождением F . [c.110]

Очень важной особенностью протеиназ является выборочный (селективный) характер их действия на пептидные связи в белковой молекуле. Так, пепсин избирательно ускоряет гидролиз пептидных связей, образованных фен и лей трипсин—арг и лиз-, химотрипсин—ароматическими аминокислотами папаин—арг, лиз и фен и т. д. В результате индивидуальный белок под действием определенной пептидил-пептидогидролазы расщепляется всегда на строго ограниченное число пептидов. Это находит практическое использование при определении первичной структуры белков и имеет огромное значение для регуляции обмена веществ, так как многие продукты селективного гидролиза белков обладают высочайшей биологической активностью именно этим путем из проферментов возникают ферменты, из предшественников гормонов—гормоны и рилизинг-факторы и т. п. Причина избирательного действия пептидпептидогидролаз заключается в том, что радикал аминокислоты, по соседству с которой гидролизуется пептидная связь, служит для образования фермент-субстратного комплекса. [c.131]

В отличие от сериновых протеаз, у которых главным специфическим центром связывания служит подцентр 5ь у папаина специфичностью к гидрофобным аминокислотам обладает подцентр 82, а за специфичность к изолейцину или триптофану ответствен подцентр 51 [97]. Гидролиз эфиров, а возможно, и пептидов сопровождается образованием ацилфермента (как и в случае сериновых протеаз, за исключением того, что ацилируется Су8-25) [98—101]. График, построенный в координатах pH ксг11К1л , представляет собой колоколообразную кривую с максимумом при рН 6, что обусловлено ионизацией Н18-159 и Су8-25, р/Са которых равен 4,2 и 8,2 соответственно. Обозначим гистидин через 1т, а цистеин — через К5Н. При низком pH неактивна ионная форма К5Н.Н1т+, тогда как при высоком — форма К5-.1т. При нейтральном pH каталитически активная форма представляет собой один из таутомеров — КЗНЛт или К5 .Н1т+ исследование рН-зависимости не позволяет различить два ионных состояния, несущих одинаковый суммарный заряд ( принцип кинетической эквивалентности , гл. 2, разд. Е). рН-зависимость ксах для деацилировання определяется ионизацией основания с р/Са около 4. Возможно, этим основанием является группа, принадлежащая Н18-159, поскольку цистеин блокирован в ацилферменте. Механизм реакции можно представить с помощью следующей схемы [c.374]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология