Белки определение последовательности аминокислот

Каждому белку присущи строго определенная последовательность аминокислот в полипептидной цепи и определенная пространственная структура. В связи с этим у белков различают четыре уровня структурной организации первичная структура соответствует последовательности остатков аминокислот в полипептидной цепи вторичная структура — расположению полипептидной цепи в пространстве при закручивании ее в спираль за счет водородных связей между группами СО и ЫН разных участков цепи третичная структура определяет, каким образом сворачиваются полипептидные цепи в клубки (субъединицы) путем образования связей, ионов с участием свободных амино- и карбоксигрупп на взаимо- [c.310]

В результате гидролиза белков образуются смеси а-ами-нокислот. В состав белков входят до 25 различных аминокислот. Определенная последовательность аминокислот, реализующаяся в линейной структуре макромолекулы, как это было показано на схеме, определяет так называемую [c.170]

Первичная структура белка (определенная последовательность аминокислот) уже содержит необходимую информацию для приобретения белковой молекулой вторичной и третичной структур. [c.334]

Последовательность оснований в макромолекуле чрезвычайно важна, поскольку в ней закодированы наследственные признаки и информация для синтеза белков со строго определенной структурой, т. е. белков с определенной последовательностью аминокислот. [c.218]

Эта величина превышает суммарное число нуклонов во всей доступной наблюдению части Вселенной на 50 порядков. Поэтому число мыслимых аминокислотных последовательностей может рассматриваться как практически неисчерпаемое. Кроме участия в биокатализе белки выполняют и многие другие разнообразные и важные функции, которые будут рассмотрены как в этой, так и в последующих главах книги. Однако уже только тот факт, что белки выполняют функции ферментов, свидетельствует об их абсолютной необходимости для живых организмов. Конечно, ни каталитическая, ни какая другая функция белков отнюдь не присущи полипептидам как классу полимерных молекул. Она присуща белку со строго определенной последовательностью аминокислот и только в определенных условиях. Скорее всего среди бесчисленного множества мыслимых аминокислотных последовательностей лишь небольшая часть соответствует каким-либо функционально значимым белкам. [c.14]

Определение мест привязки олигосахаридных цепей в белках проводится путем подбора таких условий расщепления полипептидной цепи, которые позволили бы получить фрагменты, несущие лишь по одной углеводной цепочке. После определения последовательности аминокислот н положения углеводной цепи в гликопептиде локализуют его положение в исходной молекуле. [c.476]

Важнейшим этапом в выяснении структуры полипептидов и белков является определение последовательности аминокислот. Не считая применения масс-спектрометрии для решения этой проблемы [14] (см. кн. I гл. 5), основным методом определения последовательности аминокислот является анализ концевых групп он состоит в определении аминных и карбоксильных концевых групп. Для решения этой задачи были разработаны различные химические и ферментативные методы. [c.402]

В книге изложены современные химические методы, применяемые в исследованиях по биохимии белка. В сжатой форме автор дает описание различных методов и на конкретных примерах показывает возможности их успешного использования. Большое внимание уделяется описанию методов исследования состава и структуры индивидуальных белков хроматографии на бумаге, ионообменной хроматографии аминокислот и пептидов (на смолах), высоковольтного электрофореза на бумаге, определения последовательности аминокислот в белках и др. Описание отдельных методов сопровождается большим числом иллюстраций, изображающих используемую аппаратуру. [c.4]

XI. Разделение олигопептидов для определения последовательности аминокислот в белках [c.239]

Мысль о том, что какой-то вид РНК несет генетическую информацию для биосинтеза белка, была первоначально высказана на основании того, что у эукариот почти вся ДНК сосредоточена в ядре, в то время как синтез белка протекает главным образом в цитоплазме на рибосомах. Следовательно, какая-то макромолекула, отличная от ДНК, должна переносить генетическую информацию от ядра к рибосомам. Логическим кандидатом на эту роль была РНК, поскольку ее обнаружили и в ядре, и в цитоплазме. Было также отмечено, что начало синтеза белка в клетке сопровождается увеличением содержания РНК в цитоплазме и увеличением скорости ее обновления. Эти и другие наблюдения привели Френсиса Крика к предположению (ставшему частью центральной догмы молекулярной генетики), что РНК вьшолняет функцию переноса генетической информации от ДНК к рибосомам, где происходит биосинтез белка. Позже, в 1961 г., Франсуа Жакоб и Жак Моно предложили название матричная РНК для той части клеточной РНК, которая переносит генетическую информацию от ДНК к рибосомам, т. е. к месту, где эти молекулы-переносчики служат матрицами для биосинтеза полипептидных цепей с определенной последовательностью аминокислот. [c.910]

Предлагались и другие подходы для выявления родственных связей микроорганизмов, например определение последовательности аминокислот в белке цитохрома с, который есть не у всех, и определение полной последовательности ДНК. Такие подходы позволяют сопоставить эволюционные пути развития в более узких таксономических группах. [c.14]

Разгадка генетического кода потребовала десятилетий кропотливых и сложных исследований в основном химического характера. Химия предоставила методы определения последовательностей аминокислот в белковых цепях, обычно называемых полипептидными. Химики также научились собирать аминокислоты в нужном порядке и получать в лаборатории полипептиды и даже небольшие белки, идентичные выделенным из природных источников. [c.116]

В клетках постоянно Происходит синтез молекул многих сотен различных белков, в том числе и белков-ферментов. Известно также, что каждому виду растения или животного свойственны свои специфические белки, характеризующиеся в первую очередь определенной последовательностью аминокислот в полипептидной цепи. Возникает вопрос, каким образом ъ живых клетках регулируется синтез белков с определенной последовательностью аминокислот, а не образуются случайные сочетания из 20 или более аминокислот, которые находятся в клетках В последние годы ученые значительно подвинулись вперед в решении данного вопроса, и хотя многие детали этого механизма еще неясны, в общей форме этот механизм расшифрован. Проблема воспроизведения специфичности белков широко изучается сейчас с точки зрения переноса информации в биохимических системах. [c.295]

Каким же образом происходит перенос наследственной информации от ДНК на белок, как идет биосинтез специфических белков, характеризующихся определенной последовательностью аминокислот С точки зрения теории информации сведения в ДНК могут быть записаны определенным чередованием нуклеотидов в цепи нуклеиновой кислоты. Впервые мысль о том, что информация, необходимая для синтеза белка, записана , закодирована в цепи ну.клеиновых кислот, была высказана в 1954 г. После этого многие ученые пытались расшифровать этот код, но проблема оказалась трудной, и решение ее было в основном достигнуто лишь в последнее время. [c.296]

Полипептидные цепи в молекулах белков часто бывают связаны между собой за счет дисульфидных связей цистина, которые способны образовывать мостики между разными участками одной цепи или разных цепей, разрываться и вновь образовываться, связывая другие участки цепей. Дисульфидные связи мещают определению последовательности аминокислот и поэтому их разрушают перед анализом, окисляя надмуравьиной кислотой или восстанавливая сульфгидрильными соединениями, как бы освобождая при этом сами цепи. [c.25]

Значительно более сложным является определение последовательности аминокислот в пептидных цепях белка. С этой целью прежде всего определяют Ы- и С-концы полипептидных цепей, при этом решаются два вопроса — идентифицируются концевые аминокислоты и определяется число пептидных цепей, входящих в состав макромо-лекул белка. [c.458]

Эта модель интересна в том отношении, что, по-видимому, субстрат (ДФФ) играет роль организатора , сближающего в надлежащей конформации ионы ОН и собственно катализатор хелат меди. В ферментологии неоднократно отмечали возможность организующего влияния субстрата на компоненты активного центра. Интересно указание Анфинсена [47] на роль, которую играет третичная структура белков гидролитических ферментов в механизме их действия и уровне активности [50]. Автор пишет, что активный центр стабилизируется сложной системой взаимодействий, в результате которых возникают вторичная и третичная структуры, причем полная информация, нужная для формирования этих структур, заложена в определенной последовательности аминокислот в вытянутой полипептидной цепи. [c.161]

Заметим также, что получение простейших белков химическими и физико-химическими методами не представляет особых принципиальных или практических трудностей. Однако при этом они могут легко соединяться пептидными связями в произвольной последовательности. Между тем при развитии данной клетки должны образоваться белки определенного типа, характеризующиеся определенной последовательностью аминокислот и определенными сопутствующими группами Л1,-. Одна из важнейших функций молекул [c.286]

При проведенном недавно исследовании этой реакции установлено, что любая пептидная связь дает некоторую окраску, но определенные последовательности аминокислот, и притом не обязательно содержащие ароматические остатки, дают более интенсивную окраску, чем другие они и обусловливают главным образом окраску, развиваемую белком. Предварительный полный гидролиз альбумина снижает плотность окраски более чем на /з. Расщепление дисульфидных связей в инсулине путем окисления надмуравьиной кислотой снижает общую интенсивность окраски примерно на /з [4]. [c.266]

Затем эта т-РНК, связанная с аланином, была помещена в систему, синтезирующую гемоглобин (система содержала и-РНК, специфичную для гемоглобина). После анализа образовавшихся полипептидных цепей гемоглобина было найдено, что цистеин в них замещен на аланин. Следовательно, рибосомальная РНК в определении последовательности аминокислот в белке ие участвовала. [c.689]

Примером белка установленного строения является инсулин. Инсулин [847, 848] различного происхождения имеет одинаковые кристаллическую форму, элементарный состав, точку плавления, оптическое вращение и физиологическую активность. Удалось установить и суммарный аминокислотный состав, причем во многом этому способствовало применение бумажной хроматографии [849, 850]. Путем частичного гидролиза инсулина и определения последовательности аминокислот в осколках был установлен порядок расположения аминокислот. С помощью динитрофторбензола [851, 852] можно определить концевые аминокислоты со свободными аминогруппами, а именно, гликоколь и фенилаланин. Концевые карбоксильные группы принадлежат аланину. Состав и последовательность аминокислот в инсулине могут различаться в зависимости от его происхождения [853, 854]. [c.126]

N-Koнцe вoй лизин дает а,е- бис-динитрофенильиое производное лизин, расположенный в середине цепи или на С-конце, дает е-моноди-нитрофенильное производное. Фенольная группа тирозина и имино-группа гистидина также реагируют с динитрофторбензолом, но образующиеся производные расщепляются в условиях кислотного гидролиза пептидной связи. Для определения последовательности аминокислот белок подвергают частичному гидролизу и определяют строение образовавшихся ди- и трипептидов анализом концевых групп. Если в гидролизате охарактеризованы все возможные дипептиды, то последовательность аминокислот в белке может быть однозначно определена без дальнейшего анализа концевых групп. [c.690]

Большое число работ, опубликованных в 1980—1983 гг., посвящено отработке обратнофазовой гидрофобной хроматографии фенил-тиогидантоиновых производных аминокислот (ФТГ-АК). В виде таких производных аминокислоты одна за друго отщепляются при автоматическом определении последовательности аминокислот в полипептиде по методу Эдмана. Эта операция получила название секвенирования белков, а соответствующие автоматические приборы [c.196]

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]

Этот фермент может быть выделен из экстрактов поджелудочной железы в чистом виде [128], но до использования для определения последовательности аминокислот его рекомендуется инкубировать с диизопропилфторфосфатом, чтабы инактивировать возможные примеси химотрипсина, трипсина и субтилизина [122, 267, 300]. Основные свойства и специфич-кость действия карбоксипептидазы подробно рассмотрены в ряде работ [228 293]. В Других работах [114, 136, 226, 320] приводятся данные об использовании фермента для определения последовательности аминокислот в белках. Карбоксн-Пептйдаза специфична в отношении С-концевых аминокислот [c.232]

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]

Начиная со 2-й пол. 20 в. бурно развиваются кинетич. методы исследования, происходит становление теории цепных реакций (Н. Н. Семенов), основ теории кислотно-основного (Бренстед — Лоури) и гетерог. катализа, на базе к-рых разрабатываются пром. методы дегидрирования углеводородов, в т. ч. нефтяных, с получением олефинов, бензола и его гомологов, алкилирования парафивов олефинами и др. Большое значение приобрели синтез Фишера — Тропша (восстановление окиси углерода водородом) с получением метанола и тедельных углеводородов, р-ция Дильса — Альдера, карбодиимидный синтез пептидов, методы определения последовательности аминокислот в белках. В связи с возникшей проблемой дефицита жидкого топлива огромное значение приобрела р-ция Бергиуса (гидрирование угля в жидкие углеводороды, 1912—13). [c.413]

Известны два основных метода деградации белковой молекулы — частичный кислотный гидролиз и ферментативный гидролиз. Первый метод менее селективен, по с его помощью могут быть получены ценные данные относительно структуры низкомолекулярных белков определенного молекулярного веса. Полный гидро.-лиз белков до составляющих аминокислот не позволяет установить последовательность расположения аминокислот в белке. Однако количественное определение соотношений отдельных аминокислотных, остатков дает возможность судить о гомогенности данного белка. На основе этих данных можно рассчитать эмпирические формулы и сравнить их с формулами, полученными нри помощи элементарного анализа. Это необходимо сделать до проведения частичного гидролиза белка или его ступенчатого расщепления для определения последовательности аминокислот. Подобная методика приведена в статьях Белла и сотр., посвященных определению структуры одного из физиологически активных компонентов кортикотронина [И, 25, 152, 153]. [c.392]

К концу 60-х годов в молекулярной биологии сложилась парадоксальная ситуация. К тому времени были довольно хорошо разработаны методы определения последовательности аминокислот в белках (первый белок — инсулин, был расшифрован еще в самом начале 50-х годов). Банк белковых последовательностей быстро пополнялся все новыми текстами. Был полностью расшифрован генетический код — словарь для перевода ДНКовых текстов на белковый язык. Но вот парадокс не было прочитано ни одного ДНКового текста [c.64]

Одна из вал нейших задач, стоящих перед исследователями, работающими в области химии белков, — выяснение последовательности расположения аминокислотных остатков в белковой молекуле. Это очень сложная, кропотливая, но вместе с тем очень важная работа, так как она дает возможность вплотную подойти к вопросу о химическом синтезе белковой молекулы из составляющих ее аминокислот. Эта задача была впервые решена Сэнджером в 1956 г., когда он полностью раскрыл последовательность расположения аминокислот во всей молекуле белка инсулина—гормона поджелудочной железы. В процессе этого исследования Сэнджер разработал ряд новых методических приемов определения последовательности аминокислот в [c.209]

Значительно Возросла техника исследования полипептидов и белков. Сконструированы автоматические аппараты для определения последовательности аминокислот в полипептидах — так называемые секвинаторы (от англ. sequen e — последовательность). [c.384]

Как же определить, какой триплет послужит кодом для определенной аминокислоты Наиболее прямым способом является приготовление синтетических полинуклеотидов с известной последовательностью оснований, использование этих молекул в качестве мРНК в белковом синтезе и затем определение последовательности аминокислот в белке. [c.62]

Определение последовательности аминокислот в полипентидной цепи отнюдь не простая задача. Лишь в 1955 г. Ф. Сэнгеру и его сотрудникам в Кембридже впервые удалось полностью расшифровать первичную структуру одного из белков — гормона инсулина, имеющего молекулярный вес 6000. [c.86]

Определение концевых групп. — Первым подходом к определению последовательности аминокислот в белках и полипептидах был метод Санжера (1945), предложенный для определения концевых аминогрупп. Реагентом для метки служит 2,4-динитрофто рбензол, полученный нитрованием фторбензола. Конденсация протекает в мягких условиях с образованием белка, блокированного остатком [c.675]

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]

Deyl Z.-J. hrofflatogr., 1976.127.N 2.91-132. Успехи в методах разделения при определении последовательности аминокислот белков и пептидов. (Обзор. Обсуждены различные виды хроматографии, в том числе ГХ. Библ.72 назвг) [c.310]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология