Химотрипсин, биологическая активность

С другой стороны, известны молекулы белков, которые резко отличаются друг от друга первичной, вторичной и третичной структурами, но несмотря на это, обладают сходной биологической активностью. Классическим примером могут служить химотрипсин и бактериальная протеиназа субтилизин. Несмотря на существенные различия в структурах, основные аминокислоты активных центров этих ферментов идентичны и осуществляют свои каталитические функции по сходному механизму. По-видимому, такие белки являются результатом пересечения путей эволюции. [c.282]

Когда сорбированное вещество освобождается от специфического сорбента, следует помнить о влиянии гетерогенности иммобилизованного аффинного лиганда [1]. На рис. 10.10 приведены результаты выделения химотрипсина и трипсина из гомогенатов поджелудочной железы мыши на различных препаратах сефарозы с присоединенным соевым ингибитором трипсина. Если допустить, что различия в условиях элюирования отражают различия в биологической активности, картина элюирования может использоваться для характеристики молекулы. Применимость сорбента, таким образом, зависит от функциональной гомогенности иммобилизованного аффинного лиганда. [c.272]

При частичном гидролизе гормона роста химотрипсином, трипсином или карбоксипептидазой биологическая активность, по-видимому, не меняется. Гидролиз химотрипсином на 25% (превращение белкового азота Б небелковый на 25%) и трипсином на 30% не ведет к уменьшению биологической активности. Это указывает на то, что сохранение структуры всей белковой молекулы в целом, по-видимому, несущественно для проявления биологической активности гормона роста. [c.198]

В интересах точности не следует утверждать, что биологическая активность определяется каким-либо одним типом функциональных групп (например, фенольными или аминными группами и т. п.) правильнее считать, что данная функциональная группа или определенная часть функциональных групп одного или, возможно, нескольких типов участвует в создании структуры, обусловливающей биологическую активность. Именно эти специфические структурные соотношения можно успешно исследовать при помощи физико-химических измерений. Во-первых, если нельзя показать, что при деблокировании первоначально экранированных функциональных групп биологическая активность восстанавливается, то следует при помощи физических методов установить, что денатурация не имела места. Во-вторых, следует выяснить степень молекулярной и электрохимической гетерогенности производных в ее связи с критерием гомогенности биологической активности. В-третьих, необходимо учесть возможные неспецифические влияния модификации белка на его физическую структуру. Если с одним молем белка вступает в реакцию только один моль реагента, в результате чего образуется совершенно неактивное соединение (как это наблюдается в случае ДФФ-химотрипсина), то можно утверждать, что активность белка обусловлена только одной, хотя и неизвестной до сих пор [141 в], функциональной группой или одним участком белковой молекулы. Однако если интенсивное замещение или блокировка только уменьшают активность, то этот эффект, повидимому, не является специфическим и объясняется общим изменением суммарного заряда или микроскопическим перераспределением. Следует принимать во внимание также и стерические эффекты. В настоящее время большое разнообразие относительно специфических химических реагентов позволяет производить исследование как электростатических, так и стерических эффектов. Это можно сделать, обрабатывая белок, например, такими двумя реагентами, как кетен и недокись углерода, один из которых образует новую нейтральную функциональную группу, а второй превращает основную функциональную группу в группу с кислотными свойствами. Подобным же образом для введения в одно и то же положение положительного или отрицательного заряда, а также для исследования стерических затруднений можно применять диазосоединения. Для такого рода исследований можно воспользоваться целым рядом аналогичных комбинаций. [c.352]

На основании изложенного выше должно быть ясно, что для объяснения влияния химической модификации белков на их биологические свойства необходимо накопить большое количество фактического материала и тщательно его проанализировать. Исследование, в котором применялся какой-либо один реагент и использовались только химические методы, не может вскрыть все факторы, определяющие степень биологической активности. К счастью, имеется значительное число данных о многих весьма чистых белках, например таких, как пепсин, химотрипсин, вирус табачной мозаики, инсулин и лизоцим. Изменение последних двух белков подробно обсуждено в последующих томах настоящего сборника. То же относится и к иммунологическим исследованиям модифицированных белков. [c.354]

Вторым основным методом идентификации акцепторов биологически активного света является хроматографический анализ гидролизатов облученных белков, который позволяет определить, какие и сколько аминокислотных остатков разрушилось под действием света. Хроматографический анализ аминокислотного состава облученных ( 1=254 нм) химотрипсина и трипсина показал, что на одну инактивированную молекулу первого белка приходится один разрушенный остаток триптофана, а в случае трипсина — один остаток триптофана и два-три остатка цистина. [c.250]

Некоторые ферменты находятся в клетках и биологических жидкостях в неактивном или малоактивном состоянии. Такие ферменты получили название проферментов. Под действием определенных соединений они становятся активными — переходят в фермент. Механизмы такого превращения разнообразны. Часто профермент переходит в фермент при разрушении находящегося в нем ингибитора. Возможно превращение профермента в фермент в результате перестройки структуры и конформации его молекулы. Как известно, химотрипсин образуется в поджелудочной железе в виде каталитически неактивного химотрипсиногена. Это вещество превращается в активный химотрипсин лишь тогда, когда попадает в пищеварительный тракт животного. Происходит это под действием трипсина и заключается в гидролизе одной пептидной связи в первичной структуре фермента. Благодаря расщеплению пептидной связи полипептидная цепочка становится как бы менее стянутой, поэтому она расправляется и может принять ту третичную структуру, [c.13]

Можно ли предсказать или объяснить функцию Если задана только структура молекулы, было бы необыкновенным подвигом предсказать все разнообразие ее биологических функций, исходя только из общих знаний в области биохимии клетки и из структуры других молекул, не располагая дополнительной, полученной из опыта информацией об этой молекуле. Такой путь можно назвать молекулярной археологией, поскольку он сродни задаче воссоздания образа жизни и социальной структуры некоего общества по сохранившимся зданиям и другим предметам. Предположим, например, что расшифрована структура активного центра химотрипсина, показанная на рнс. 1.10. Можно ли на этой основе предсказать, что химотрипсин является гидролитическим ферментом и что скорость осуществляемого им гидролиза сильно различается в случае сложных эфиров и амидов [c.32]

Вывод, сделанный на основании рассмотренных результатов физико-химических исследований, характеризующих воздействие углеводородов на структуру белков, подтвердился и при изучении влияния углеводородов на биологическую активность ферментов (на примере некоторых протеаз). Углеводороды, солюбилизированные ферментами, тормозят протеолитические реакции пепсина, химотрипсина и трипсина. Однако углеводороды не влияют на лгаксимальную скорость гидролиза, а лишь увеличивают константу Михаэлиса. Эти результаты, а также литературные данные позволяют сделать вывод о том, что углеводороды, являясь конкурентными ингибиторами протеолитических ферментов, существенно не изменяют их структуры [163, 164]. [c.32]

Нонапептиды, полученные двумя различными путями, не отличались друг от друга ни по аналитическим данным, ни до биологической активности. Кроме того, поведение синтетических соединений по 5тношению к протеолитнческим ферментам не отличалось от поведения природного брадикинина (ср. [667]). При инкубировании с химотрипсином легко происходило отщепление 1 моля аргинина, а последующий разрыв пептидной связи Phe -Ser , приводящий к образованию H-Arg-Pro-Pro-Gly-Phe-OH и H-Ser-Pro-Phe-OH, протекал значительно медленнее. Карбоксипептидаза отщепляла только С-концевой остаток фенилаланина (Phe ) у октапептида, образовавшегося при инкубировании с химотрипсином. [c.122]

Фасциоло и сотр. [706, 707], а также Хальворсен и сотр. [920] из продуктов взаимодействия ренина свиньи с фракцией бычьей плазмы, содержащей ангиотензиноген, выделили соединение, обладающее сосудорасширяющими свойствами. Это соединение было названо веществом V. Подобно брадикинину, вещество V инактивируется при обработке химотрипсином или Д1 н. раствором едкого натра. Напротив, пепсин и 0,1 н. раствор соляной кислоты не снижают биологической активности этого гормона. По-видимому, вещество V представляет собой полипептид, очень близкий или даже идентичный брадикинину. [c.182]

И препаративного электрофореза при pH 5,8. Синтетический препарат не отличался от природного а-МСГ по своему поведению при гидролизе трипсином и химотрипсином. Его биологическая активность, измеренная in vivo по методу Ландгребе и Варинга [1323], оказалась равной 3300 единицам Сандоз на 1 мг ( 2-101° единиц г), что совпадает с активностью природного а-МСГ (ср. [732, 733]). [c.236]

В химии белка уже достигнут ряд выдающихся результатов. Разработаны современные физико-химические методы исследования аминокислот, пептидов и белков. Установлена первичная структура некоторых белковых ферментов и гормонов, таких, как адренокортикотропный гормон, инсулин, рибонуклеаза, миоглобин, гемоглобин, цитохром с, лизоцим, химотрипсиноген, белок вируса табачной мозаики и других. Успешно развиваются методы синтеза биологически активных белков и пептидов. В 1963 г. осуществлен синтез первого высокомолекулярного белка гормональной природы — инсулина, а в 1969 г. — синтез фермента р1[бонуклеазы (124 аминокислотных остатка). Изучена пространственная структура миоглобина, гемоглобина, лизоцима, химотрипсина, карб-оксипеитидазы А, рибонуклеазы и других белков. Эти достижения помимо их высокой научной ценности имеют громадное практическое значение для медицины, сельского хозяйства и ряда отраслей промышленности. [c.18]

Эта мысль подтверждается модельными опытами, выполненными за последние годы. Цис- и тра с-формы красителя, комплексиру-ющегося с холинэстеразой и трипсином в растворе, обладают явно неодинаковой ингибирующей ферменты активностью. В итоге свет, индуцирующий обратимые чис-транс-переходы, регулирует уровень ферментативной активности белкового носителя. По данным И. В. Березина и др., чис-форма комплекса циннамоил-а-химотрипсина лишена ферментативной активности. При фото-тракс-изомеризации циннамоила происходит отрыв ингибитора и восстановление нормального уровня активности. Более того, аналогичная регуляция воспроизводится при комплексировании красителя с клеточной мембраной ЧИс-гра с-переходы, очевидно, через обратимые конформационные перестройки мембраны изменяют ее проницаемость. Фотоиндуцированные изменения проницаемости четко зарегистрированы на искусственных фосфолипидных мембранах после включения в них таких биологически активных хромофоров или их комплексов, как родопсин, фитохром и флавины. [c.376]

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]

Часть I посвящена главным образом описанию взаимосвязи между трехмерной структурой и биологической активностью на примере белков. Подробно рассматриваются структура и функция миоглобина и гемоглобина - белков, транспортирующих кислород у позвоночных, поскольку на этом материале можно проиллюстрировать некоторые общие принципы. Гемоглобин представляет особенно большой интерес в связи с тем, что связывание им кислорода регулируется специфическими веществами окружающей среды, Описьгоается также молекулярная патология гемоглобина, в частности серповидноклеточная анемия. В разделе, посвященном ферментам, мы познакомимся с тем, каким образом происходит узнавание субстрата ферментом и как фермент может увеличивать скорость реакции в миллион и более раз. Подробно описываются такие ферменты, как лизоцим, кар-боксипептидаза А и химотрипсин, при изучении которьк были выявлены многие общие принципы катализа. В несколько ином аспекте излагается вопрос о конформации в главе, посвященной двум белкам соединительной ткани-коллагену и эластину. Заключительная глава части I служит введением в проблему биологических мембран, представляющих собой организованные белково-липидные комплексы. На- [c.13]

Относительно низкий уровень собственной реакционной способности, который обнаруживает ферментный нуклеофил в свободном хи-мотрипсине, имеет, по-видимому, важное биологическое значение. Дело в том, что такое свойство активного центра химотрипсина значительно ограничивает возможность неспецифических реакций при физиологических условиях. [c.166]

Одним из уникальных свойств белка является его способность к денатурации — утрате ряда характерных физи-ко-химических и биологических свойств при незначительных воздействиях, не нарушающих системы пептидных связей. Следует, однако, отметить, что известно немало белков, отличающихся очень высокой устойчивостью к денатурации, например, белки Термофильных бактерий, трипсин, химотрипсин и многие другие. Представляется более правильным считать денатурацию проявлением наиболее общего свойства белков. А именно, для всех белков не только при денатурации, но и при выполнении нативными белками их функций в живом организме характерна способность к существенным изменениям физико-химических и биологических свойств без одновременного изменения состава и без расщепления пептидных связей в молекуле. Примерами могут служить реакции сверхосаждения актомиозина под действием АТФ, резкие изменения активности ферментов под влиянием незначительных изменений условий среды и многие другие. Это общее свойство белков должно быть непременно признано их характерным отличием. [c.9]

Для изучения действия ферментов кратные количества препарата токсина, полученного в результате экстрагирования лиофильно высушенных клеток М. aeruginosa, имеющих активность 500 М. Е./мл, смешивались с 2 мг препаратов ферментов. К смеси добавлялся буферный раствор с оптимальным значением pH для ферментов. Смеси выдерживались при комнатной температуре (25—30°) в темноте. Через 24, 36, 48, 96 и 120 час. отбирались пробы, которые сразу же проходили биологические испытания, а также хроматографировались. Из ферментов проверялось действие пепсина, папаина, трипсина, химотрипсина, карбокси- [c.159]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология