Ферменты гидролиз белков

Например, серин-протеаза гидролизует белок в том месте, где находится фрагмент серина. Пепсин - фермент, действующий в желудке и имеющий максимальную активность при pH 1.0, принадлежит к группе карбокси-протеазы. Ферменты этой группы гидролизуют амидные связи, в которых участвуют карбоксигруппы аспарагиновой кислоты. Трипсин преимущественно катализирует гидролиз пептидных связей, в которых карбоксигруппа входит в состав лизина или аргинина. Химотрипсин избирательно расщеп- [c.522]

Недавно открыт новый белок — п р о к о л л а г е н (В. Н. Орехович). Как показывает название, он, по-видимому, является биологическим предшественником коллагена. Проколлаген (наряду с коллагеном) найден в коже и ряде других органов человека, кролика, птиц, рыб и др. Он был выделен в кристаллическом виде (рис. И). Изучение свойств проколлагена показало, что он отличается от коллагена своим аминокислотным составом, а также тем, что расщепляется всеми ферментами, гидролизующими белки. [c.53]

При получении и очистке белков весьма желательно уже на начальных стадиях работы удалить или инактивировать те ферменты, которые могут гидролизовать белок. Например, при получении инсулина необходимо прежде всего инактивировать протеолитические энзимы поджелудочной железы. [c.12]

Одним из наиболее распространенных методов исследования химического состава белковых тел является гидролиз. Белок нагревают с растворами кислот или щелочей при температуре 100—105° С примерно в течение суток. Чаще всего используют 20%-ный раствор НС1, обеспечивающий глубокий гидролиз белка с минимальным разрушением аминокислот, из которых он построен. В последнее время для ускорения реакции гидролиза белков используют иммобилизованные (закрепленные на носителях) протеолитические ферменты и ионообменные смолы, что обеспечивает полное соответствие содержания аминокислот в гидролизате соотношению их в белке. [c.38]

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]

Метод составления пептидных карт, получивший образное название метод отпечатков пальцев , используется при определении сходства или различия гомологичных белков по первичной структуре. Белок инкубируют с каким-либо протеолитическим ферментом. Часто порции белка инкубируют как с пепсином, так и с трипсином. При этом вследствие гидролиза строго определенных пептидных связей образуется смесь коротких пептидов, легко разделяемых с помощью хроматографии в одном направлении и электрофореза-в другом, под углом 90° от первого (пептидная карта). [c.56]

Гидролиз происходит при действии на белок щелочей, кислот, а также протеолитических ферментов (протеаз), катализирующих разрыв пептидных связей. Получаемый гидролизат — раствор смеси аминокислот — анализируется методами хроматографии и электрофореза. Укажем, что протеолитический гидролиз происходит при пищеварении — белки пищи расщепляются в пищеварительном тракте на аминокислоты, из которых строятся заново белки, необходимые организму. [c.33]

Частная номенклатура ферментов строится по принципу субстрата, на который они действуют, причем название фермента получает окончание ааа, например протеаза — фермент, гидролизующий белок (протеин), амилаза — фермент, гидролизующий крахмал (amylum), целлюлаза — целлюлозу и т. д. Для групповых названий номенклатура часто строится но принципу типа катализируемой реакции эстеразы, трансфосфорилазы и т. д. Такая номенклатура широко применялась в научной литературе и с ней нужно быть знакомым, поэтому она и находит место в дальнейшем изложении. В настоящее время создана международная систематическая номенклатура ферментов — номенклатура К. Ф., в которой каждый фермент получает шифр из четырех чисел, обозначающих класс, подкласс, подподкласс и порядок данного фермента в подподклассе. Шесть классов ферментов и примеры подклассов и номенклатурных шифров этой системы приведены на стр. 772. [c.739]

Солодоращение. Проросшее зерно, обогащенное активно действующими ферментами, называется солодом. В зерне содержатся ферменты, расщепляющие белок (протеолитические) и осаха-ривающие крахмал (диастаз). В сухом зерне эти ферменты инактивны и становятся активными в проросшем зерне при наличии достаточного количества влаги и тепла в благоприятных условиях ферменты выполняют сложнейшие биохимические процессы расщепления белка (на пептоны и аминокислоты) и гидролиза крахмала в сахар. Процесс солодоращения осуществляют следующим образом зерно подвергают очистке от пыли в сепараторе или в веялке, сортировке на сите - трясучке или бурате и затем направляют на замочку в железных чанах цилиндрической формы, переходящей внизу в конус. Чан снабжен мешалкой или трубопроводами для подачи сжатого воздуха. Вода подводится в аппарат снизу, а грязная вода спускается по трубопроводу. Чан устанавливают над солодовней. Набухшее зерно спускают через трубопровод и спускной клапан. Замочку ведут путем чередования периодов пребывания зерна под водой и без воды. Обычно 6 час. зерно находится под водой при температуре 15°, а затем воду спускают и оставляют зерно в чане на 6 час. без воды, для обеспечения доступа кислорода, необходимого для дыхания зерна. Эти операции чередуют до тех пор, пока зерно набухает. Продолжительность замочки ячменя по ускоренному методу стахановца Беренда составляет 18 час. [c.196]

При неполном гидролизе неуклеопротеида, нан)эимер под влиянием ферментов, отщепляется белок и остается простетическая небелковая группа нуклеопротеида — нуклеиновая кислота. Таким образом, нуклеопротеид является соединением, состоящим из простого белка и н уклеиновой кислоты. [c.55]

Промышленность очистки. Так как протеолитические ферменты обладают моющим действием, их используют в определенных количествах при стирке белья, для чистки одежды и обивочных тканей мебели, автомобилей, для удаления белковых нятен. Чаще всего применяются ферменты бактерий, затем грибов и, реже, панкреатин (трипсин), причем для чистки выпускаются специальные патентованные препараты. Они служат, в частности, для выведения пятен крови, что весьма важно при стирке в медицинских учреждениях, госпиталях, а также для выведения пятен молока, яиц и др. Органические растворители таких пятен не снимают, а, наоборот, закрепляют их на ткани. Протеиназы же снимают их легко, гидролизуя белок и переводя его в растворимое состояние. В настоящее время для подобных целей применяют не только протеиназы, но и, как мы видели, амплазу, гидролизующую крахмал, а также липазу, расщепляющую жир. В связи с увеличением количества общественных прачечных и цехов чистки, обслуживающих миллионы людей и тысячи разнообразных учреждений, масштаб использования ферментов в данной отрасли растет. Можно сказать с уверенностью, что синтетические моющие средства, применяемые в специальных препаратах вместе с ферментами (протеиназами, липазами и амилазами), при соответствующих физико-химических условиях и надлежащем составе дают значительно лучшие результаты, чем обычные моющие препараты при удалении стойких пятен, образованных белками, крахмалом или жирами. [c.250]

Значение полипептидов состоит в том, что по внешним свойствам, по некоторым реакциям и по отношению к ферментам они приближаются к белкам. Водные растворы высших полипептидов, как и белков, вспениваются при встряхивании, дают биуре-товую реакцию (фиолетовое окрашивание щелочных растворов медного купороса), высаливаются нейтральными солями, гидролизуются не только при нагревании их с кислотами, но и под действием ферментов, расщепляющих белок (эрепсин), распадаясь на первоначально взятые аминокислоты. [c.334]

Среди существующих точек зрения есть теория, по которой образование пептидных связей в живых клетках осуществляется теми же ферментами, которые вызывают разрыв пептидных связей после смерти. Основным дока.-зательством этой теории служит эксперимент, в котором расщепляющие белок (так называемые протеолитиче-ские) ферменты действительно связывают между собой две аминокислоты пептидной связью. Однако этот процесс происходит только при некоторых определенных условиях. Наиболее важным из них является противодействие естественной склонности протеолитических ферментов гидролизовать пептидные связи. Добиться того, чтобы гидролиз шел в обратную сторону, можно простым приемом — нужно выбрать такую реакцию, при которой образуется нерастворимый пептид, выпадающий из раствора по мере своего образования. Используя это обстоятельство, можно показать, что протеолитические ферменты несомненно могут катализировать образование пептидных связей. [c.75]

Так как а-амино- и -карбоксильные группы всех аминокислот, входящих в состав белка, кроме концевых, участвуют в образовании пептидных связей, то на поведение молекулы белка в растворе наибольшее влияние оказывает способность к диссоциации функциональных групп в боковых цепях аминокислот (см. стр. 28). Если pH среды, в которой находятся молекулы белка, имеет такую величину, что число положительно заря-7кенных групп в молекуле равно числу групп, заряженных отрицательно, то говорят, что белок находится в изоэлектрической точке (см. стр. 36). Если молекулы белка в этих условиях поместить в поле постоянного тока, то они не будут двигаться ни к катоду, ни к аноду. В изоэлектрической точке белок имеет, как правило, наименьшую растворимость и склонен к ассоциации. Так, ацетилхолинэстераза — фермент, гидролизующий ацетилхолин, имеет изоэлектрическую точку при pH 5,1, причем растворимость фермента в этих условиях уменьшается в несколько раз рис. 8). [c.23]

Составной частью (Ма , К )-насоса, схематически изображенного на рис. 15.5, является Ма , К -АТФяза — фермент, гидролизующий АТФ в присутствии ионов Ма , и до АДФ и Н3РО4. (Ма , К )-Насос расположен в мембране клетки и представляет собой сложный белок, состоящий из четырех субъединиц. Он имеет две энергетически выгодные конформации. Одна из конформаций ( 1) характеризуется наличием полости, обращенной внутрь клетки и обладающей высоким стереохимическим сродством к ионам Ма другая конформация ( 2) имеет полость вне клетки и обладает сродством к ионам К . [c.446]

Как уже отмечалось, нуклеиновые кислоты очень перспективны для использования в качестве полимерных носителей биологически активных веществ с целью защиты последних от ферментативного гидролиза и облегчения их достави к органу- или клетке-мишени. Нами была исследована устойчивость комплексов ДНК с инсулином, пепсином и кортексином к гидролизу ДНКазой и трипсином. Оказалось, что эти ферменты не разрушают комплексы и не гидролизуют белок, связанный в комплекс. Это, безусловно, свидетельствует о перспективности применения комплексов ДНК с белками и пептидами для создания пероральных лекарственных форм препаратов, обладающих регуляторными функциями. [c.155]

Спедует отметить, что для некоторых ферментов разделениэ по уровням спе-цифJriЧнo ти лишено сг чсла из-за того, что они строго специфичны лишь к одно му и."и Очень небольшому числу субстратов. Так, почечный ренин гидролизует белок - ангиотензиноген. отщепляя концевой декапептид [923] [c.166]

Стимулирующие Gs-белки взаимодействуют со стимулирующими рецепторами G-белков (Rs), а ингибирующие Gi-белки — с ингибирующими рецепторами (Ri). Связывание внешней сигнальной молекулы с рецептором индуцирует конформационные изменения последнего, которые передаются на G-белки. В ответ на это G-белок приобретает способность присоединять GTP и воздействовать на функциональную активность аденилатцик-лазы (т.е. усилительного фермента). Gs-белок активирует аденилатциклазу, а Gi-белок ингибирует ее (см. табл. 9). Активность комплекса Gs-GTP подавляется в результате гидролиза GTP до GDP, катализируемого гуанозинтрифосфатазой. Ингибирование этого фермента холерным токсином приводит к увеличению времени жизни комплекса G-белок — GTP. Клетка начинает вырабатывать сАМР независимо от действия внешнего сигнала. В клетках кишечника сАМР вызывает сильную секрецию жидкости, что приводит к тяжелой диарее, которой страдают больные холерой. [c.72]

Ферментов известно многие тысячи, а катализируют они тысячи тысяч реакций, идущих в живых клетках - при дыхании, обмене веществ, размножении... Чрезвычайно важно, что работают ферменты очень быстро. Чтобы расщепить К 1Кой-либо белок или углевод (крахмал, целлюлозу) на составные части, их нужно кипятить с крепкими растворами кислот или щелочей несколько часов. Ферменты пищеварительных соков - пепсин, протеиза, амилаза гидролизуют эти вещества з л несколько секунд при температуре 37 °С. [c.274]

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]

Гидролиз трипсином проводят в слегка щелочной среде (NH4-бикарбонатный буфер, pH 8) в течение 2—3 ч при 37°. Весовое соотношение фермент/белок должно составлять примерно 1 50. Иногда трипсин добавляют двумя порциями с интервалом в 1 —1,5 ч, с тем чтобы уменьшить эффект автолиза фермента. По этой же причине растворять трипсин следует непосредственно перед его исполь. юва-иием. Вниду относительно малого количества фермента его, как правило, не удаляют из реакционной смеси, а всю ее лиофилизируют. [c.298]

Аденилатциклаза (КФ 4.6.1.1) эукариот является ферментом плазматических мембран. Она катализирует реакцию образования цАМФ из АТФ. Фермент состоит из трех компонентов рецептора к гормону, ГТФ-связывающего белка (Ы-белка) и каталитической су единицы. Гормональная активация аденилатциклазы осуществляется в результате следующих взаимодействий компонентов. Гормон, связываясь с рецептором, индуцирует образование тройного комплекса гормон — рецептор — Ы-белок. Связывание ГТФ с К-белком вызывает диссоциацию тройного комплекса с образованием активированного N-бeлкa. Активированный N-бeлoк, содержащий ГТФ, взаимодействует с каталитической субъединицей фермента, увеличивая ее активность. Гидролиз ГТФ до ГДФ и неорганического фосфата ГТФазой Ы-белка приводит к диссоциации комплекса Ы-белка с каталитической субъединицей и выключению фермента [c.368]

Биосинтез Г, осуществляется с помощью ферментов гли-козилтрансфераз. Исходным в-вом для синтеза может служить молекула олигосахарида, состоящая из остатков глюкозы, нлн белок, глюкозилированный в результате переноса на него остатка глюкозы с уридиндифосфатглюкозы. Г. расщепляется с помощью фермента фосфорилазы, переносящей остаток глюкозы на фосфорную к-ту с образованием а-0-глюкозо-1-фосфата, и разл. гидролаз (напр., ot-глюкози-дазы), катализирующих гидролиз связей 1 - 4 и 1 - 6. Распад и синтез Г. регулируется гормонами надпочечников и поджелудочной железы, напр, инсулином и адреналином. [c.575]

Сопряжение Р.б. со всеми указанными ферментами осуществляется через регуляторные белкн (т. наз. G-белки), к-рые способны связывать гуанозинтрифосфат (ГТФ) и гидролизовать его до гуанозиндифосфата. Р.б., активированный биорегулятором, взаимод, со специфич. G-белком и индуцирует Связывание с ним ГТФ, О-белок в комплексе с ГТФ представляет собой активную форму этого белка, к-рая способна взаимод. с одним из эффекторных ферментов (напр., с аденилатциклазой), аллостерически влияя (помимо активного центра фермента) на его активность. При гидролизе ГТФ с участием О-белка последний переходит в неактивную ферму и стимулирующий сигнал затухает. G-Белки, по-видимому, участвуют в преобразовании сигнала, поступающего от больпшнства мембранных Р.б. В частности, сигнал от засвеченного родопсина передается иа исполнит, фермент (фосфодиэстеразу циклич. гуанозинмонофосфата) специфичным для зрительной клетки G-белком-трансдуцином. [c.262]

Биораспознающий компонент биосенсора—это белок, макромолекула или комплекс со специфической поверхностью или внутренними распознающими центрами, необходимый для распознавания определяемого вещества. Компонент обусловливает селективность по отношению к определяемому веществу и передает сигнал на преобразователь. Тип реакции, катализируемой фермен> том, определяет выбор преобразователя. Определяемое вещество, а значит, и доступньк методы преобразования обусловливают природу биораспознающего компонента. Рассмотрим два примера, в которых фермент используют для создания сенсора на субстрат этого фермента. На схеме 7.8-1 ферментативная реакция включает перенос злектрона таким образом, для определения холестерина можно использовать в качестве преобразователя амперометрический электрохимический сенсор. Схема 7.8-2 включает изменение [Н+1 следовательно, контроль превращения ацетилхолина возможен с помощью рН-электрода или рН-чувствительного красителя в оптическом приборе. Другие ферменты можно использовать в случае реакций гидролиза, этерификации, расщепления и т. д. определяемое вещество обычно является субстратом фермента. (Как можно провести анализ, если вы не смогли найти подходящую ферментативную реакцию с участием определяемого вещества, ио знаете, что оно является иигибитором ферментативной реакции ) [c.519]

Полное ферментативное расщепление белков проводят с помощью смеси ферментов, которую составляют протеазы, синтезируемые грибами (проназы). Однако ферменты смеси расщепляют еще и друг друга, так что в общем случае для количественного расщепления белка на составляющие его аминокислоты ферментативный гидролиз не годится. Один из новых методов основан на применении гидролитических ферментов, иммобилизованных на колонках с агаровым гелем. Гидролизуемый белок пропускают через гель, после чего на дне колонки скапливаются составляющие его аминокислоты [132]. [c.168]

Такая модификация ограничивает действие трипсина расщеплением по остаткам аргинина, что приводит к большим фрагментам, чем те, которые образуются после действия фермента на не-модифицированный белок. Малеильную группировку можно удалить при pH 2—3 при комнатной температуре для того, чтобы выделенные в результате первого расщепления фрагменты можно было гидролизовать на более мелкие с помощью того же фермента. Такая процедура помогает при определении порядка связи пептидов в исходном белке. Альтернативно, е-аминогруппу лизиновых остатков можно модифицировать S-этилтрифторацетатом, что приводит к Л -трифторацетильным производным схема (28) . После расщепления по остаткам аргинина Л -трифторацетильную группу можно удалить обработкой водным пиперидином при 0°С. [c.275]

Тот факт, что другая сериновая протеиназа, субтилизин, белок,, не обладающий структурной близостью к группе химотрипсина, содержит, тем не менее, тот же каталитический участок, явился ошеломляющим открытием. Из трехмерной структуры субтили-зина следует, что в последнем также имеется система водородных связей аспарагиновая кислота-32. .. гистидин-64. .. серин-221,. аналогичная найденной в химотрипсине [51] (см. рис. 24.1.14). Этот факт означает, что каталитические механизмы, используемые обоими этими ферментами, также идентичны. Отсюда, безусловно,, следует заключение, что две линии в эволюции ферментов пришли к одному и тому же решению проблемы гидролиза амидной связи. Если это заключение справедливо для сериновых протеиназ, оно может быть справедливо и для протеиназ, в механизмах действия которых участвуют другие аминокислотные остатки, и вообще для ферментов, катализирующих любую данную реакцию. Эти данные, таким образом, могут служить косвенным доказательством нашего предположения о том, что очень большое число-ферментов, участвующих в жизненных процессах, может использовать значительно меньшее число каталитических механизмов. [c.490]

Многие из указанных выше эффектов можно прекрасно проиллюстрировать на примере механизмов связывания и катализа, осуществляемых ферментом лизоцимом. Лизоцим занимает особое место в истории энзимологии, поскольку его трехмерная структура была первой нз структур белков, определенных методом рентгеноструктурного анализа [134]. Это маленький белок, состоящий из одной полипептидной цепи длиной в 129 аминокислотных остатков, катализирует гидролиз гликозидных связей углеводного компонента клеточной стенки бактерий (как часть защитного механизма против бактериальной инфекции). Природным субстратом лизоцима является чередующийся сополимер (86) Л -ацетил-[5-0-мурамовой кислоты (NAM) и Л -ацетил-р-й-глюкоз-амина (NAG), связанных [i-1-> 4-гликозидными связями, однако большая часть работ по изучению механизма была проведена на более простых субстратах. Так, поли-Л -ацетилглюкозамин также гидролизуется ферментом, однако эффективность этой реакции существенно зависит от размера субстрата и трисахарид (NAG)3 фактически является ингибитором лизоцима. Сравнение трехмерных структур фермента и комплекса последнего с (NAG)a показывает, что трисахарид связывается во впадине фермента. Такое сравнение позволяет детально исследовать связывание трех моно-сахаридных звеньев (NAG)a в участках А, В и С фермента, которое осуществляется посредством комбинации гидрофобных рччимодействий и водородных связей. Как отмечалось при об- [c.528]

Функцию раскручивания (расплетения) двойной спирали ДНК в репликационной вилке, происходящего за счет энергии гидролиза АТФ, выполняет специфический гер-белок, названный хеликазой (мол. масса 300000). Образовавшиеся на определенное время одноцепочечные участки ДНК служат в качестве матрицы при репликации и стабилизируются при помощи особых белков, связывающихся с одноцепочечной ДНК (ДНК-связывающие белки) и препятствующих обратному комплементарному взаимодействию цепей ДНК (мол. масса 75600). В связи с этим их иногда называют дестабилизирующими двойную спираль белками. Имеются, кроме того, особые ферменты топоизомеразы (у прокариот одна из них названа ДНК-гиразой), которые играют особую роль в сверхспирализации, обеспечивая как репликацию, так и транскрипцию ДНК. Эти ферменты наделены способностью не только создавать супервитки, но и уничтожать суперспирализацию путем сшивания образующихся разрывов или разрезания ДНК. Наконец, открыты специальные ферменты, редактирующие ДНК, т.е. осуществляющие вырезание и удаление ошибочно включенных нуклеотидов или репарирующие повреждения ДНК, вызванные физическими или химическими факторами (рентгеновское излучение, УФ-лучи, химический мутагенез и др.). [c.480]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология