Пептидные связи, гидролиз

Все пептиды под влиянием минеральных кислот н щелочей расщепляются водой (гидролизуются) по месту пептидных связей с образованием аминокислот. Например [c.285]

Еще в 1888 г. А. Я- Данилевский высказал гипотезу о том, что различные а-аминокислоты, образуя белки, соединяются за счет аминогрупп и карбоксильных групп при помощи группировки —СО—НН—, впоследствии названной пептидной связью. Наличие пептидных связей в белках доказано многими фактами. В первую очередь оно подтверждается присутствием в продуктах гидролиза белков полипептидов — веществ, содержащих пептидные связи. Белки, как и полипептиды, дают так называемую биуретовую реакцию, характерную для соединений с пептидными связями (стр. 296). [c.290]

С другой стороны, эти ферменты сильно различаются по специфичности их действия. Так, сериновые протеазы а-химотрипсин и эластаза осуществляют гидролиз пептидной связи, образованной аминокислотой, содержащей в положении гидрофобную боковую группу R при этом специфичность а-химотрипсина определяется объемным гидрофобным радикалом в молекуле субстрата (типа боковой группы фенилаланина, триптофана), а для эластазы — метильной группой аланина. Механизм наблюдаемой специфичности обусловлен весьма незначительными различиями в строении активных центров этих двух ферментов. По данным рентгеноструктурного анализа, в активном центре а-химотрипсина имеется довольно вместительный гидрофобный карман , где связывается ароматическая боковая группа гидролизуемого пептида (рис. И, а ср. с рис. 9). В активном центре эластазы размеры сорбционной области, где происходит связывание метильной группы субстрата (рис. 11, б), намного меньше, чем в случае а-химотрипсина. Это вызвано тем, что вместо Gly-216 и Ser-217 см. рис. 9) в соответствующих положениях эластазной пептидной цепи расположены более объемные остатки треонина и валина [3]. [c.35]

Аналогичная ситуация реализуется, по-видимому, также и в ферментативных реакциях. Взаимодействие с субстратом одной функциональной группы белка может быть усилено за счет участия в реакции какой-либо другой, рядом расположенной группы нуклеофильного или электрофильного характера. Так, например, при гидролизе пептидной связи на активном центре карбоксипептидазы А см. схему на стр. 19) нуклеофильная атака молекулой воды усилена за счет общеосновного катализа со стороны карбоксильной группы остатка 01и-270 (а возможно и под действием гидроксильной группы остатка Туг-248). Общекислотный катализ осуществляет, по-видимому, Туг-248. Кроме того, расщепление пептидной связи субстрата может быть существенно облегчено в результате электрофильной атаки атомом 2п. [c.65]

Мы рассмотрели одну из сторон механизма катализа. В действительности он гораздо сложнее. Прежде всего надо иметь в виду, что реагирующие группы фермента и субстрата приходят в тесное соприкосновение друг с другом и образуют сначала комплексное соединение, а потом комплекс распадается. Одновременно с этим разрывается пептидная связь. Гидролиз пептидных связей ускоряется в присутствии ионов или гидроксильных ионов (0Н ). Несмотря на то что с химической точки зрения все пептидные связи одинаковы и все пептидазы катализируют разрыв пептидных связей, ни одна из них не способна гидролизовать все пептиды. Соединение, быстро гидролизуемое одной пептидазой, может быть слабо или вообще не гидролизуемо другой. Действия протеолитических ферментов отличаются высокой избирательностью. Определяющим фактором избирательности или специфичности ферментов служит не величина молекулы субстрата, а природа боковых цепей и других групп, находящихся по соседству с гидролизуемой связью. Таким образом, фермент предъявляет соверщенно определенные требования к субстрату и гидролизует только те пептидные связи в белках, которые удовлетворяют этим требованиям. [c.247]

Пептидную связь можно гидролизовать в кислой, щелочной среде и под действием ферментов, получив снова. аминокислоты. С помощью подходящей комбинации экспериментальных методов можно определить последовательность расположения аминокислотных остатков в молекулах пептидов и белков. Эта последовательность называется первичной структурой пептида или белка. [c.191]

Для полного гидролиза белков можно использовать сильную кислоту, сильное основание или специфические катализаторы — протеолитические ферменты. Наиболее часто используется для этой цели сильная кислота. Обычная методика гидролиза состоит в кипячении белка с 6 н. НС1 в запаянной ампуле (из которой предварительно откачивают воздух) при 110° в течение 12—96 час. В этих условиях пептидные связи гидролизуются с количественным выходом (для полного освобождения валина, лейцина и изолейцина требуется сравнительно большое время) и в результате гидролиза образуются гидрохлориды аминокислот. При нагревании с минеральными кислотами триптофан полностью распадается, а оксиаминокислоты серин и треонин подвергаются частичному разрушению. Эти потери определенным образом учитываются. Рацемизации аминокислот при кислотном гидролизе не происходит. [c.57]

Туг 248 выполняет ту же функцию, что и на рис. 7.28. В остальном процесс протекает иначе Glu 270 активирует молекулу воды, которая атакует карбонильный атом углерода расщепляемой пептидной связи. Гидролиз осуществляется прямо, без промежуточного образования ангидрида. [c.149]

Зачастую механизм действия катализаторов заключается в образовании комплекса катализатора с молекулой одного из реагирующих веществ (субстратов). Этот комплекс вступает в химическую реакцию со значительно большей скоростью, чем несвязанная в комплекс молекула исходного вещества. Так, ионы ряда металлов, например Се , катализируют гидролиз пептидных связей [c.244]

Денатурация является сложным и еще недостаточно изученным физико-химическим процессом. Денатурация сложной коллоидной молекулы белка не предусматривает глубоких нарушений ее структуры, как-то разрыва пептидной связи — СО — МН—, освобождения отдельных аминокислот, разрушения полипептидной цепочки первичной структуры белка и др., что может происходить при гидролизе ферментами, сильными кислотами, щелочами и др. [c.208]

Регулирование содержания сахара в крови Гидролиз рибонуклеиновых кислот Разрушает стенки клеток бактерий гидролизуя Р-1,4-гликозид-ные связи Гидролиз сложно-эфирных и пептидных связей Гидролиз пептидных связей Перенос кислорода в тканях Разрушает Н Ог Свертывание крови [c.362]

Основываясь на своих собственных исследованиях модельных соединений, Бреслоу предложил второй механизм гидролиза пептидов карбоксипептидазой А, не включающий образования ацил-ферментного промежуточного соединения [221, 222]. По существу, в гидролизе пептидной связи участвуют ион цинка, карбоксильный ион и гидроксильная группа тирозина. 2п(П) ио-прежнему играет роль кислоты Льюиса, координируя карбонильный кислород, а карбоксильная группа действует скорее как общее основание. Это мож но утверждать, поскольку в присутствии СН3ОН (вместо воды) метанолиз пептидного субстрата не наблюдался из-за неблагоприятной константы равновесия. Таким образом, фермент не может включать метанол в переходное состояние (в реакции, катализируемой в обоих направлениях) ни в случае эфирных, ни в случае пептидных субстратов. Это означает, что для протекания гидролиза необходимо удаление в переходном состоянии обоих протонов молекулы воды. [c.348]

Таким образом, пептидные цепи могут быть сшиты дисуль-фидными мостиками. Расщепление пептидной связи происходит при гидролизе, дисульфидная же связь разрывается путем восстановления [c.395]

Подобного рода закономерности (а именно, увеличение потенциальной сорбционной способности субстрата не отражается на экспериментальном показателе сорбции, но последующая химическая реакция протекает быстрее) широко распространены в ферментативном катализе. Так, при изучении гидролиза центральной пептидной связи в серии синтетических субстратов под действием пепсина (табл. 10) [c.59]

Срюди химических методов определения С-концевых аминокислотных остатков заслуживают внимания метод гидразинолиза, предложенный С. Акабори, и оксазалоновый метод В. Матсуо. В первом из них при нагревании пептида или белка с безводным гидразином при 100 — 120 °С пептидные связи гидролизуются с об- [c.38]

Не менее поучительно сопоставление сорбционных функций а-химотрипсина и другой сериновой протеазы — трипсина. Размеры и форма субстратсвязывающего (сорбционного) участка в активных центрах обоих ферментов примерно одинаковы [3]. Единственное различие в первичной структуре полипептидных фрагментов, образующих гидрофобный карман , состоит в том, что в а-химотрипсине остаток 189 — это серин (см. рис. 9), а в трипсине в соответствующем положении находится отрицательно заряженная аспарагиновая кислота. Это приводит к тому, что в отличие от а-химотрипсина трипсин обнаруживает специфичность к гидролизу пептидных связей, образованных положительно заряженной аминокислотой (Lys, Arg). Сорбция положительно заряженного субстрата на ферменте (вблизи каталитически активного нуклеофила активного центра) происходит в данном случае за счет электростатических взаимодействий (рис. И, б). [c.35]

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]

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]

На рис. 73 приведена зависимость /х ) от 1/з для гидролиза пептидной связи карбобензилоксиглицилфенила-ланина, катализируемого ферментом карбоксипептидазой [c.260]

Имеется большое сходство между рассмотренной реакцией (а) и многочисленными реакциями гидролиза пептидов. При гидролизе пептидной связи наблюдается реакция разрыва одной из связей в пептидной группе, однако механизм реакции полностью не изучен. [c.571]

Это одна из стадий в процессе гидролиза белков до аминокислот. Папаин расщепляет пептидные связи, окруженные только специфическими заместителями Н и К" и никакие другие. Фермент и его субстрат (вещество, на которое он способен воздействовать) имеют такие трехмерные конфигурации, которые идеально подходят друг к другу, что способствует эффективному переносу электронов с одной связи на другую. Всякое [c.345]

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]

Число типов отдельных реакций невелико и едва ли превышает два-три десятка. Число отдельных ферментов гораздо больще и в настоящее время уже превысило 650. Сопоставление этих цифр показывает, что один и тот же тип реакции, например разрыв пептидных связей СО—КН с последующим гидролизом, осуществляют множество различных ферментов. По Диксону и Уэббу, ускорение этой реакции производится 69 ферментами. Вполне очевидное объяснение этого обстоятельства заключается в том, что ферменты высокоспецифичны, и в зависимости от групп, окружающих пептидную связь, гидролиз будет вызываться тем или другим ферментом. [c.63]

В работе [118] предпринята попытка объяснить, почему остаток пролина в составе пептидной связи устойчив к гидролизу ос-химотринсином. Цель исследования состояла в том, чтобы выяснить, является лн отсутствие реакционной способности следствием неблагоприятного взаимодействия метиленовых групп пролиноЕ,ого кольца с активным центром фермента, или же нри образовании ферментсубстратного комплекса, так же как во время последующих стадий изменения структуры связи, имеют место стерические затруднения, и связаны лн эти стерические затруднения со структурой пролинового кольца или просто с за- [c.252]

Ion, детерминирующим синтез полипептида с молекулярной массой 94 кДа, тетрамер которого и составляет фермент. Данная протеаза локализуется в цитоплазме, и ее действие направлено на гидролиз дефектных и чужеродных белков в бактериальной клетке. Эффективная деградация белков протеазой La до низкомолекулярных пептидов сопровождается гидролизом этим же ферментом АТР. Интересно, что для разрыва пептидной связи гидролиз АТР не требуется. Считают, что энергия, пол Д1аемая при гидролизе АТР, необходима для транслокации фермента вдоль белка-субстрата и быстрой и полной его деградации без выделения в окружающее пространство продуктов частичного гидролиза белка, которые могут быть токсичны для клетки. [c.153]

Возможен и другой механизм катализа, также согласующийся с данными рентгеноструктурного анализа он показан на рис. 7.29. По этой схеме глутамат-270 активирует молекулу воды. Образующийся ОН непосредственно атакует карбонильный атом углерода расщепляемой пептидной связи. Одновременно тирозин-248 отдает протон на ее NH-rpynny, и в итоге пептидная связь гидролизуется. Этот механизм катализа отличается от механизма, приведенного на рис. 7.28, тем, что предполагает гидролиз водой непосредственно пептидной связи субстрата, а не промежу- [c.148]

Ионы кобальта также могут проявлять интересные каталитические свойства при гидролизе эфиров и амидов. Например, Со(1П) гораздо более эффективен, чем Zn(H), при поляризации карбоксильной группы пептидной связи. Однако было установлено, что карбоксипептидаза Л ката.лпзирует гпдролпз оензоплглицил-L-фенилаланина в 10 раз быстрее, чем это могло бы обеспечивать присутствие Со (III). Следовательпо, в случае фермента должен проявляться дополнительный эффект. [c.354]

Реакцией, которую катализуют трипсин, химотрипсин и эластаза, является гидролиз или разрыв пептидной связи белка [c.318]

По сравнению с неорганическими катализаторами ферменты обладают значительно большей специфичностью действия. Некоторые ферменты катализируют превращение практически только одного какого-либо вещества. Например, фермент глюкозооксида-за, получаемый из плесневых грибов различных видов, специфически окисляет -D-глюкозу до глюконовой кислоты и почти не действует на другие моносахариды. Многие ферменты действуют только на определенный вид химической связи. Например, фермент пепсин гидролизует пептидные связи в молекулах белка, образованные только ароматическими аминокислотами. Наименьшую специфичность обнаруживают ферменты, которые катализируют опреде- ленные группы реакций. Так, например, ферменты, [c.111]

Интересный пример участия имидазольной группы в гидролизе пептидной связи описан Коуном с сотр. [47]. Был исследован гидролиз следующих пептидов [c.93]

На рис. 92 приведена зависимость 1/и от 1/5 для гидролиза пептидной связи ка-рбобензилокситлицилфенилаланина, катализируемого карбоксипеПтидазой [c.331]

Что такое пептидная связь Какие аминокислоты образуются прри гидролизе пептидных связей в пептиде, который изображен ниже [c.736]

Содержащие металл ферменты, такие как лейцинаминопептидаза, катализируют гидролиз Ы-концевой пептидной связи за счет образования хелатного соединения между ферментом, субстратом и ионом металла. Колмен (1963) сообщил о селективном Ы-концевом гидролизе простых пептидов ионами с-оксиа каотриэтилентетрамминкобаль-тиата. [c.692]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология