Рибонуклеиновые кислоты расщепление

При определенных условиях расщепления рибонуклеиновых кислот образуются циклические фосфаты, представляющие собой д -эфиры ортофосфорной кислоты с 2 - и З -гидроксильными группами рибозы. Они называются нуклеозид-2, З -циклофосфатами и обозначаются N > р (например, адеиозин-2, З -циклофосфат, или А> р). Циклофосфаты типа (а) N(1 , 5 ) > р не образуются при расщеплении нуклеиновых кислот. Некоторые из иих, иапример аденозин-3 , 5 -циклофосфат (см. с. 240), являются продуктами ферментативных реакций, протекающих в клетке, и играют важную биологическую роль. [c.301]

Рибонуклеаза (РНК-аза). Рибонуклеаза из поджелудочной железы быка (молекулярный вес 13 683) была вторым белком после инсулина (содержащего 51 аминокислоту), в котором удалось полностью установить последовательность расположения аминокислот. Молекула этого белка представляет собой поли-пептидную цепочку, состоящую из 124 аминокислотных остатков, в том числе восьми остатков цистеина. Последние соединены попарно четырьмя дисульфидными мостиками, которые заметно ограничивают набор возможных конформаций молекулы. Рибонуклеаза представляет собой фермент, катализирующий гидролитическое расщепление рибонуклеиновой кислоты. Из-за преобладания основных аминокислот его изоэлектрическая точка довольно высока — около pH 9,7. [c.118]

Как известно, функция рибонуклеазы состоит в гидролитическом расщеплении рибонуклеиновых кислот и олигонуклеотидов. Как мы видели, это один из первых белков, изучавшихся с помощью ЯМР, хотя спектры, полученные на ранних стадиях, не обнаруживали характерных деталей. Рибонуклеаза близка по размеру (молекулярная масса 13700, 124 аминокислотных остатка) и форме к лизоциму и является удобным объектом для изучения методом ЯМР. В ее молекуле имеются 4 дисульфидных мостика, 18 остатков основных аминокислот (10 Лиз, 4 Apr и 4 Гис) и только 10 остатков кислых аминокислот (5 Глу и 5 Асп). Таким образом, в растворе при нейтральных pH молекула заряжена положительно. По сравнению с лизоцимом она содержит несколько меньше а-спиральных структур и больше -структур (остатки 42—49, 71—92 и 94—110). В дополнение к 4 Гис имеются также 6 Тир и 3 Фен, но нет остатков триптофана. Полная трехмерная структура рибонуклеазы известна из рентгеноструктурных исследований, проведенных двумя группами авторов [37, 38, 38а]. Форма ее глобулы близка к сферической имеется большая щель, в которой происходит связывание субстрата. С одной стороны этой щели расположены в непосредственной близости друг от друга остатки Гис-12, Гис-119 и Лиз-7, а с другой стороны находится Лиз-41. По данным подробных химических исследований все эти четыре остатка входят в активный центр. [c.363]

Известно неск. типов РНК. Рибосомные рибонуклеиновые кислоты, связываясь с рибосомными белками, образуют рибосомы, в к-рых осуществляется синтез белка. Матричные рибонуклеиновые кислоты служат матрицами для синтеза белков (трансляции). тРНК осуществляют связывание соответствующей аминокислоты и ее перенос к рибосомам. Обнаружены т.наз. малые ядерные РНК, участвующие в превращ. первичных продуктов транскрипции в функционирующие молекулы т.наз. антисмысловые РНК участвуют в регуляции биосинтеза белка и репликации плазмидных ДНК. В виде РНК представлены геиомы мн. вирусов (РНК-содержащие вирусы), в к-рых матрицами для синтеза РНК служат вирусные РНК. Нек-рые РНК обладают ферментативной активностью, катализируя расщепление и образование фосфодиэфирных связей в своих собственных или др. молекулах РНК. [c.298]

Установлено строение белкового гормона инсулина, регулирующего сахарный обмен в организме, а также строение рибонуклеазы — катализирующего гидролитическое расщепление рибонуклеиновых кислот (стр. 433) на простые нуклеотидные остатки. Молекула рибонуклеазы, имеет цепь из 124 аминокислотных остатков. Эта цепь сложена определенным образом и удерживается в этом состоянии четырьмя дисульфидными мостиками (за счет содержащей такие мостики аминокислоты цистина). В 1969 г. появилось сообщение о синтезе этого фермента. [c.427]

Значительно более сложным является определение последовательности нуклеотидов в полимерной цепи нуклеиновых кислот. Этот вопрос, чрезвычайно важный для дальнейшего изучения биологической роли нуклеиновых кислот, разработан пока недостаточно. Для решения этой проблемы необходимо изыскание избирательных методов расщепления макромолекулы нуклеиновых кислот, что является сейчас одной из главных задач химии этого класса соединений. В настоящее время определена последовательность нуклеотидов только для одной низкомолекулярной рибонуклеиновой кислоты. [c.445]

Нуклеозиды могут быть получены как ферментативным, так и химическим путем из любого встречающегося в природе нуклеотидного материала. Однако главным источником получения этих гли-козидов служат нуклеиновые кислоты, выделяемые из различных тканей и организмов. Расщепление рибонуклеиновой кислоты до смеси входящих в ее состав нуклеозидов может быть достигнуто различными способами, среди которых следует упомянуть гидролиз разбавленным раствором аммиака при повышенной температуре [2], кипячение в течение нескольких дней с водным пиридином [31 и гидролиз, катализируемый ионами различных металлов [4]. Предложенный недавно метод [51 основан на кипячении рибонуклеиновой кислоты (или мононуклеотида) с водным раствором форм-амида в течение нескольких часов при pH 4. Разделение и выделение нуклеозидов было в значительной степени улучшено благодаря использованию ионообменных методов [6]. [c.12]

Установлено строение белкового гормона инсулина, регулирующего сахарный обмен в организме, а также строение рибонуклеазы— фермента, катализирующего гидролитическое расщепление рибонуклеиновых кислот (см. 175) на простые нуклеотидные остатки. В 1969 г. появилось сообщение о синтезе этого фермента.. [c.426]

Фосфаты и пирофосфаты . Эфиры моносахаридов с фосфорной и пирофосфорной кислотами имеют важное биологическое значение. Они участвуют почти во всех биохимических реакциях моносахаридов, приводящих к распаду моносахаридов, их взаимным превращениям и биосинтезу более сложных углеводсодержащих соединений. Обычно из природных источников выделяют фосфаты моносахаридов, у которых остаток фосфорной кислоты находится либо у первичного гидроксила моносахарида (например, глюкозо-6-фосфат), либо у гликозидного гидроксила (гликозилфосфаты, например а-Д-глюкозо-1-фосфат). При расщеплении некоторых природных биополимеров образуются фосфаты сахаров, содержащие остаток фосфорной кислоты у вторичного гидроксила (например, смесь производных рибозо-2- и рибозо-З-фосфатов при щелочном гидролизе рибонуклеиновой кислоты). [c.143]

Наконец, гидролазами можно считать и различные нуклеазы, способствующие расщеплению нуклеиновых кислот. Так, широко известная рибонуклеаза, являющаяся одним из наиболее простых белков-ферментов, гидролизует полимерную рибонуклеиновую кислоту (РНК) вблизи от ее звена, несущего пиримидиновое основание. Нуклеазы играют важную роль в биосинтезе белков. [c.36]

Было приведено более убедительное доказательство присутствия щелочеустойчивых динуклеотидных участков в рибонуклеиновой кислоте. Такая устойчивость является результатом присутствия 2 -замещенных соединений, вероятно 2 -0-метильных производных нуклеотидов [119, 200, 201]. Деградация изолированных динуклеотидов посредством обработки фосфомоноэстеразой с последующим периодатным окислением и элиминированием фосфата приводит к замещенным мононуклеотидам после дефосфорилирования последние образуют соединения нуклеозидного характера, которые не окисляются перйодатом. По своему поведению при хроматографии углеводный компонент идентичен 2(или 3)-0-метилрибозе [200]. Метилирование 2 -гидроксильных групп в рибонуклеиновой кислоте должно сообщать ей устойчивость к расщеплению как щелочью, так и панкреатической рибонуклеазой [202]. [c.401]

Следует отметить, что D-глюкозо-б-фосфат (LIV) является общим промежуточным соединением как для пентозного цикла, так и для гликолитического расщепления углеводов. Д-Рибулозо-5-фосфат (LVII) далее окисляется в двуокись углерода или используется для синтеза D-рибозы, входящей в структуру рибонуклеиновых кислот (РНК), НАД, НАДФ, ФАД, КоА, АМФ, АДФ, АТФ и др. [c.322]

Хотя на данном этапе методы химического гидролиза не позволяют сделать выбора между 3 —5 - и 2 —5 -межнуклеотидными связями, доказательства, по-видимому, исключительного присутствия 3 —5 -структуры были получены на основании исследований ферментативного гидролиза рибонуклеиновых кислот и простых нуклеотидных производных. Из различных источников был выделен ряд нуклеаз, которые катализируют гидролиз нуклеиновых кислот на более мелкие фрагменты. Панкреатическая рибонуклеаза [93] — один из группы ферментов, обнаруживающих высокую специфичность к рибонуклеиновым кислотам,— была тщательно изучена и дано объяснение механизма ее действия. Ранние исследования показали, что фермент действует по пиримидиннуклеозидным звеньям, так как крупные педиализуемые остатки после ферментативного расщепления рибонуклеиновой кислоты значительно обогащены пуринами [94] кроме того, выделяются пиримидиновые мононуклеотиды, но не обнаружено свободных пуриновых мононуклеотидов [75, 95, 96]. Дальнейшие исследования кислотного или щелочного гидролиза продуктов, полученных в результате последовательной обработки рибонуклеиновой кислоты рибонуклеазой и фосфомоноэстеразой предстательной железы, привели к заключению, что специфичность рибонуклеазы такова, что нуклеиновые кислоты расщепляются ею с образованием смеси пиримидиновых мононуклеотидов и пуриновых олигонуклеотидов, содержащих в качестве концевой единицы пиримидиновый нуклео-зид-2 (или 3 )-фосфат [75, 97]. [c.377]

В клетках, составляющих живое вещество, содержатся особые высокомолекулярные нуклеиновые кислоты, связанные с белком, видимо, водородными связями. В течение последних десятилетий были изучены состав и строение нуклеиновых кислот и установлена их роль в биосинтезе белка. Ядра клеток содерл<ат дезоксирибонуклеиновую кислоту (ДНК), анализ продуктов гидролитического расщепления которой показал, что это слол ное вещество, содерлощее 1>-дезоксирибозу, фосфорную кислоту и смесь веществ гетероциклической структуры — производных пурина — аденина и гуанина и производных пирами-дина — тимина и цитозина. В плазме же клеток содержатся рибонуклеиновые кислоты (РНК), в составе которых обнарул<ены /З-рибоза, фосфорная кислота и гетероциклы — аденин, гуанин, цитозин и урацил (вместо тимина). [c.264]

У рибонуклеиновой кислоты все мономерные звенья содержат свободную 2 -гидроксигруппу, а на 3 -конце в представленном на рис. 7 варианте имеется цис-диольная группа. Следует, однако, иметь в виду, что при различных биохимических манипуляциях с нуклеиновыми кислотами, а также при их гидролитическом расщеплении в составе живых организмов могут возникать полинуклеотидные фрагменты, имеющие на 5 -конце нефосфорилированную свободную 5 -гидро-ксигруппу, и фрагменты, содержащие связанный с 3 -концевой гидроксигруппой [c.51]

Методы, используемые для экстракции рибонуклеиновых кислот, частично зависят от природы органа или организма. В одном из ранних методов, использованном Левиным 11], к густому тесту из дрожжей добавляли щелочь, смесь перемешивали с пикриновой кислотой, фильтровали и нуклеиновую кислоту осаждали из фильтрата добавлением соляной кислоты. Такая довольно жесткая обработка приводила к тому, что полученная нуклеиновая кислота значительно отличалась от нативной рибонуклеиновой кислоты. Для выделения рибонуклеиновых кислот, приближающихся по структуре к нуклеиновым кислотам живой клетки, необходимо избегать применения жестких условий (pH, тедтература) в то же время необходимо, насколько возможно, затормозить ферментативный распад. Широко применялась экстракция рибонуклеопротеидов изотоническим раствором хлористого натрия [2,3]. Белки от нуклеиновых кислот могут быть отщеплены различными методами, такими, как обработка смесями хлороформа с октиловым спиртом [4], додецилсульфатом натрия [5], нитратом стронция [6] или спиртом [7], а также расщепление белковой фракции трипсином [8]. И снова эффективность каждого метода определяется природой рибонуклеопротеида. Для инактивации ферментов в процессе экстракции полезно применение хлоргидрата гуанидина (денатурирующего агента) [9] для выделения рибонуклеиновых кислот и нативных рибонуклеопротеидов из дрожжей был применен метод. [c.364]

Углеводно-фосфатный остов во многом определяет конформацию и физико-химические свойства нуклеиновых кислот. Расщепление нуклеиновых кислот различными ферментами связано со спецификой строения углеводио-фосфатной цепи а частности, многие ферменты отличают дезоксирибонуклеиновые кислоты от рибонуклеиновых, концевую фосфатную группу от группы, участаующей в образовании фосфодиэфирной связи, 5 -фосфат от З -фосфата и т. п. [c.391]

Гейл [643], обстоятельно изучавший процессы включения аминокислот и синтез белка у бактерий, сообшил, что включение аминокислот в фрагменты разрушенных клеток стафилококка ускоряется рибонуклеиновой кислотой. Далее он установил, что некоторые продукты ферментативного расщепления рибонуклеиновой кислоты также стимулируют включение аминокислот. По-видимому, в таких продуктах гидролиза содержится ряд активирующих веществ, химическая природа которых еще не установлена . [c.280]

Вирус табачной мозаики может быть расщеплен на неактивный белок и рибонуклеиновую кислоту, которая обладает одной сотой от активности нерасщеплеиного вируса. Активность вируса зависит от нуклеиновой кислоты, белковый компонент играет вспомогательную роль. Вирусная РНК содержит четыре обычных основания, но мало цитозина и много аденина. Его цепь неразветвлена и состоит из 6500 нуклеотидных звеньев. Субъединица белка вируса табачной мозаики содержит 158 аминокислотных остатков. [c.727]

Р. из Aspergillus orizae (систематическое название З -гуанилогидролаза рибонуклеиновых кислот шифр 3.1.4.8), в отличие от Р. поджелудочной железы, является типичной фосфодиэстеразой, катализирующей гидролитич. расщепление фосфодиэфирной связи между З -фосфатом гуанилового нуклеотида и 5 -гидрокси-лом любого соседнего нуклеотида. [c.338]

Как упоминалось выще, длину цепи полинуклеотида можно определить количественным определением концевых звеньев. В случае некоторых небольших полимеров гидролиз концевого фосфата (фосфатов) под действием очищенной фосфомоноэстеразы дает независимую оценку длины цепи из соотношения количества общего фосфора к количеству фосфора, выделенному в виде неорганического фосфата исследование оставшегося полинуклеотида уточняет природу концевых звеньев. Применение такого рода методов до некоторой степени ограничено высокой степенью чистоты, необходимой для применяемых ферментов, и изменением активности моноэстераз (и диэстераз) с изменением длины цепи полимера. Однако нуклеиновые кислоты второго и третьего типов все же были обнаружены (хотя и в гетерогенных смесях рибонуклеиновых кислот), причем нуклеиновые кислоты последнего типа, возможно, возникали главным образом в результате процессов расщепления [92]. [c.389]

Гидролиз РНК гидроокисями различных металлов, такими, как гидроокиси свинца, кадмия, цинка или алюминия, приводит к образованию смесей нуклеозидов, нуклеотидов и олигонуклеотидов [195]. После расщепления дрожжевой РНК гидроокисью лантана остается устойчивая фракция [196]. Из гидролизатов рибонуклеиновой кислоты гидроокисью висмута (pH 4) выделены все шестнадцать димеров, которые возможно получить комбинированием четырех классических оснований [197] при действии слабоосновных ионообменных смол образуются преимущественно динуклеотиды [198]. В последнем случае происходит миграция непрогидролизовав-шихся фосфодиэфирных связей (изомеризация 3 —5 -связи в 2 —5 ) в противоположность тому, что имеет место при действии разбавленной щелочи на простые эфиры рибонуклеотидов. [c.401]

В рибосомальных фракциях из Es heri hia oli обнаружены спермидин и путресцин. Спермидин оказывает стабилизирующее действие (усиливаемое добавлением ионов магния) на эти нуклеопротеиды, которые в противном случае имеют тенденцию к распаду [305]. Кроме того, после расщепления рибонуклеонротеидных частиц посредством удаления ионов магния с помощью этилендиамин-тетрауксусной кислоты обнаружены полипептиды, аминокислоты и 1,3-диаминопропан. Диамины присутствуют в количествах, достаточных для нейтрализации по меньшей мере трети всех диссоциирующих фосфатных групп рибонуклеиновой кислоты [306]. [c.415]

Окончательное установление первичной структуры дезоксинуклеиновых кислот связано с рядом проблем, еще труднее разрешимых, чем в случае рибонуклеиновых кислот, и достижений в этой области пока еще мало. Тем не менее достигнут некоторый успех в определении последовательности оснований в одиночной цепи олигодезоксинуклеотидов. Такие продукты распада легко получаются в результате обработки дезоксирибонуклеиновых кислот дезоксирибонуклеазами. Панкреатическая дезоксирибонуклеаза [350] (дезоксирибонуклеаза I) активна в нейтральном растворе, требует присутствия магния или некоторых других двухвалентных катионов и имеет минимальный молекулярный вес 61566 [351]. Этот фермент катализирует гидролиз ДНК до сложной смеси, из которой с помощью хроматографии на бумаге, электрофореза [352] и ионообменных методов [353] были выделены дезоксинуклеозид-5 -фосфаты ( 1 %), ряд динуклеотидов (- 16%), тринуклеотиды и более высокомолекулярные олигодезоксинуклеотиды с 5 -фосфатной группой на конце. Хотя специфичность действия дезоксирибонуклеазы I не установлена полностью, ясно, что расщепление происходит по связи —3 - О — Р. Изучение динуклеотидов, содержащих как пуриновые, так и пиримидиновые основания, указало на то, что такие соединения являются почти исключительно 5 ф—Пир—З ф—5 Пур, изомерная же последовательность 5 ф—Пур—З ф—5 Пир фактически отсутствует. Предположение, что ферментом атакуются преиму- [c.421]

Протромбин превращается в активный фермент тромбин под влиянием тромбопластина — вещества, присутствующего в кровяных пластинках, в легких, мозге и других органах. В качестве источника тромбопластина при клинических анализах крови на содержание в ней протромбина используется обычно мозг кролика. Тромбопластин содержится, повидимому, в клеточных гранулах, так как при скоростном центрифугировании он обнаруживается в осадке [54]. Тромбопластин представляет собой рыхло связанный комплекс белка с рибонуклеиновой кислотой и ацетальфосфатидом [55]. Этот комплекс может быть расщеплен на растворимый в воде белок и нерастворимый липоид. Хотя последний во многих отношениях подобен кефалину, однако при замещении его синтетическим кефалином процесс превращения протромбина в тромбин идти не может [55]. [c.181]

На основании наших наблюдений [9] Шрамм и соавторы [43] развили метод расщепления нуклеопротеина вируса табачной мозаики (ТМУ) на растворимый в фоноле белок и растворимую в воде нативную рибонуклеиновую кислоту. Они первыми смогли показать, что не содержащая белка рибонуклеиновая кислота ТМУ является инфекционным началом вируса. Эти результаты стимулировали широкое применение метода воднофенольной экстракции ко многим вирусам, и было ясно показано, что соответствующая нуклеиновая кислота действует как носитель вирусной активности (см. обзор [44]). [c.330]

Расщепление на мононуклеотиды проводят в щелочной среде при низкой температуре. Чаргафф и сотрудники [1 ] расщепили рибонуклеиновую кислоту на мононуклеотиды в щелочной среде с pH 13—14 при 30° в течение 12 час. Затем гидролизат подкисляли до pH 5 и разбавляли. Едкое кали, применяемое для гидролиза, можно удалять в виде перхлората калия (Кросби). Смит и Аллеи ноказали, что щелочной гидролиз 1 и. едким натром за 24 час при 22° протекает неколичественпо наряду с мононуклеотидами можно также обнаружить полинуклеотиды. Для гидролиза лучше всего применять аммиак (Буланже и Монтрей). [c.508]

Действие панкреатической рибонуклеазы . Рибонуклеаза относится к ферментам, имеющим многофункциональную природу активного центра. Для рибонуклеазы характерно выполнение двух функций гидролазной и трансферазной. Рассмотрим механизм действия панкреатической рибонуклеазы, катализирующей гидролитическое расщепление рибонуклеиновой кислоты, иа примере гидролиза эфира цитидин-З -фосфата. [c.241]

Примером химического строения ферментов может служить рибонуклеаза. Первый ферментный белок, первичная структура которого была определена в 1960—1962 гг.,— рибонуклеаза — фермент, катализирующий расщепление рибонуклеиновой кислоты, В 1969 г. осуществлен его химический синтез. Молекулярная масса кристаллической рибонуклеазы равна 13 683. Поли-пептидиая цепь этого фермента состоит из 124 аминокислотных остатков и четырех дисульфидных мостиков, которые, по-видн-мому, связывают между собой отдельные участки. полипептидной цепи рибонуклеазы и поддерживают третичную структуру белка. Концевыми аминокислотами рибонуклеазы являются лизин и валин. Установлено, что каталитическая активность рибонуклеазы зависит главным образом от наличия В ней двух гистидиновых остатков, а молекула фермента свернута таким образом, что эти два аминокислотных остатка — один в начале, другой в конце полипептидной цепи — оказываются в непосредственной близости один от другого. Если блокировать свободную аминогруппу остатка лизина, то также происходит полная потеря каталитической активности фермента. Это свидетельствует о том, что ферментативные свойства рибонуклеазы, а также других ферментов зависят от структуры определенных участков полипептидной цепи и их взаимодействия, т. е. от структуры активного центра фермента. [c.76]

Поджелудочный сок очень богат пищеварительными фермен-ами. В нем широко представлены ферменты, расщепляющие елки и полипептиды трипсин, химотрипсин, эластаза, карбо- Сипептидазы и аминопептидазы. Кроме этих ферментов в подже- Удочном соке присутствуют липаза, расщепляющая жиры ами- эза, заканчивающая полное расщепление крахмала до сахари- 3 — мальтозы рибонуклеаза и дезоксирибонуклеаза, расщеп- яющие соответственно рибонуклеиновые и дезоксирибонуклеиновые кислоты. [c.191]

Хроматографически изучены нурин, пиримидин п азотсодержащие компоненты нуклеиновых кислот. Можно илп изолировать нуклеиновые кислоты или расщеплять их. Изучено расщепление мононуклеотидов, нуклеозидов. Проведены исследования нуклеиновых кислот — рибонуклеиновых, дезоксирибонуклеиновых, нуклеотидов, мочевой кислоты и ее производных, производных барбитуровой кислоты. Проведено хроматографическое исследование аденозинполифосфорных кислот, серусодержащих производных пурина и пиримидина, дериватов ксантина и др. [c.203]