Инсулин белков

Молекулярный ес молекулы инсулина равен 5732 [261, 270], но мономер "инсулина удается получить в растворе только в особых условиях, например в водном растворе хлоргидрата гуанидина [184], в органических растворителях [134, 251 и при низких концентрациях инсулина в растворах с малой ионной силой, когда белок имеет высокий суммарный заряд [116, 135]. По мере увеличения ионной силы раствора и уменьшения суммарного заряда постепенно происходит ассоциация мономера, приводящая в конечном итоге к образованию нерастворимого изоэлектрического осадка (pH 5,3— 6,1). Кроме того, при нагревании инсулина в кислом растворе образуется осадок, состоящий из ассоциации инсулиновых фибрилл, которые появляются также в 6 Ai растворе мочевины [335]. По-видимому, взаимодействие неполярных остатков — основной фактор, обусловливающий стабильность фибрилл, из которых, однако, удается регенерировать крл-сталлический инсулин путем обработки щелочью [334]. [c.176]

Химический синтез полипептидов и белков имеет большое теоретическое и практическое применение. Пептидные модели широко используются для изучения белок-белковых и белково-нуклеиновых взаимодействий. Некоторые гормоны являются пептидами и необходимы в больших количествах для медицинских целей. Некоторые из них, а именно инсулин и вазопрессин, были описаны в 2.1. Огромный интерес к синтетическим пептидам возник, когда открыли большую группу пептидов мозга. Первыми были открыты метионин-энкефалин Tyi—Gly Gly ihe—Met и лейцин-энкефалин Tyi—Gly Gly he—Leu. Эти два пептида связываются с теми же мозговыми рецепторами, что и опиаты, например морфин. Таким образом, их можно использовать вместо морфина в качестве анальгетика. Основное достоинство этих пептидов заключается в том, что опасность привыкания к ним существенно ниже, чем к морфину. [c.283]

При снижении концентрации инсулина белок-транспортер возвращается внутрь клетки и транспорт глюкозы прекращается. [c.136]

Успехи в изучении и синтезе белков. Уже первое ознакомление с белками дает некоторое представление о чрезвычайно сложном строении их молекул. На современном этапе развития химической науки еще очень трудно выявить структуры молекул белков. Первый белок, у которого в 1954 г. удалось расшифровать первичную структуру, был инсулин (регулирует содержание сахара в крови). Для этого потребовалось почти 10 лет. Молекула инсулина состоит из двух полипептидных цепочек. Одна из них содержит 21, а другая—30 аминокислотных остатков, В настоящее время осуществлен синтез инсулина. Для получения одной из полипептидных цепочек потребовалось провести 89 реакций, а для получения другой —138. В живых организмах синтез белков происходит очень быстро (иногда почти мгновенно), поэтому ученые настойчиво изучают его механизм. [c.21]

Белок инсулин (разд. 14.3) представляет собой гормон, вырабатываемый поджелудочной железой и выделяемый непосредственно в кровь. Он стимулирует перенос глюкозы и некоторых других сахаров, так же как и витамина С, через клеточные мембраны. [c.419]

В 1957 г. Ф. Сэнгеру за определение первичной структуры инсулина была присуждена Нобелевская премия по химии. Это был первый белок, для которого удалось установить аминокислотную последователь- [c.174]

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]

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]

Инсулин — гормон поджелудочной железы, регулирующий углеводный обмен и поддерживающий нормальный уровень сахара в крови. Недостаток этого гормона в организме приводит к одному из тяжелейших заболеваний — сахарному диабету, который как причина смерти стоит на третьем месте после сердечно-сосудистьк заболеваний и рака. Инсулин — небольшой глобулярный белок, содержащий 51 аминокислотный остаток и состоящий из двух полипептидных цепей, связанных между собой двумя дисульфидными мостиками. Синтезируется он в виде одноцепочечного предшественника — препроинсулина, содержащего концевой сигнальный пептид (23 аминокислотных остатка) и 35-звенный соединительный пептид (С-пептид). При удалении сигнального пептида в клетке образуется проинсулин из 86 аминокислотных остатков, в котором А и В-цепи инсулина соединены С-пеп-тидом, обеспечивающим им необходимую ориентацию при замыкании дисульфидных связей. После протеолитического отщепления С-пептида образуется инсулин. [c.132]

Что касается растворимых глобулярных белков (например, гемоглобина, инсулина, гамма-глобулина, яичного альбумина), то вопрос о характере вторичной структуры еще сложнее. Накапливаются данные, согласно которым и в этом случае а-спираль играет ключевую роль. Подобные длинные пептидные цепи не одинаковы по структуре по всей длине отдельные их участки свернуты в спирали и являются относительно жесткими другие участки образуют петли, скручены случайным образом и довольно подвижны. Установлено, что при денатурации белка спиральные участки раскручиваются и цепь в целом приобретает неупорядоченное строение. (Однако опыт показывает, что в определенных условиях раскручивание и возникновение спирали могут быть обратимыми процессами белок возвращается к исходной вторичной структуре, поскольку это расположение является наиболее стабильным для цепи с данной последовательностью аминокислот.) [c.1061]

Инсулин — простой белок (стр. 297). Состав его молекул выражается формулой С Нд ЫбйО зЗв, мол. масса около 6000. Б молекулах инсулина две полипептидные цепи, соединенные двумя дисульфидными связями (стр. 292). Одна из цепей состоит из 21, вторая — из 30 аминокислотных остатков. Таким образом, инсулин состоит из 51 аминокислотного остатка. Последовательность соединения аминокислотных звеньев друг с другом точно установлена. [c.293]

Олигомеры в отличие от мономеров могут диссоциировать. Белки обычно подразделяют на мономеры и олигомеры. Согласно определению Клотца и сотр. [81], белок представляет собой мономер , если он состоит только из одной полипептидной цепи или если он построен из нескольких цепей, связанных ковалентно (например, Дисульфидными мостиками). По этой номенклатуре такие белки, как инсулин, а-химотрипсин и иммуноглобулины, представляющие собой образования из валентно-связанных цепей, должны быть отнесены к мономерам. Отличительная особенность олигомерных белков состоит в том, что они построены из так называемых субъединиц, т. е. из связанных невалентными силами более мелких образований (рис. 4.1 и 5.18). Как указывалось выше, мономеры могут состоять из нескольких функциональных доменов пли из еще большего числа структурных доменов. Это относится и к субъединицам Олигомеров, хотя субъединица часто эквивалентна функциональному домену. [c.61]

Дисульфидная связь содержится в очень многих пептидах и белках (окситоцин, вазопрессин, инсулин, лизоцим и др.). Кератин (белок волос и шерсти) содержит особенно много цистеиновых звеньев, способных при окислении образовывать дисульфидные связи [c.370]

Инсулин (от лат. insula — остров) —гормон поджелудочной железы белковой природы, регулирует обмен углеводов и поддерживает нормальный уровень сахара в крови. И.— простой белок, в водных растворах существует в виде крупных ассоциированных частиц. И, применяется при сахарном диабете и при лечении психических заболеваний. [c.57]

Инсулин играет основную роль в лечении диабета — болезни, по распространенности занимающей третье место после сердечно-сосудистых заболеваний и рака. Получение этого гормона генно-инженерным способом представлялось весьма перспективным и было выполнено в начале 80-х гг. XX столетия. В качестве компетентной клетки использовали Е. соИ, гены обеих цепей молекулы человеческого инсулина были получены методом химического синтеза. Эти гены присоединяли к З -концу гена, кодирующего белок р-галакто-зидазу, и вводили в векторную плазмиду Трансформированные клетки Е. соИ [c.501]

Инсулин — белок, образующийся в р-клетках островков Лан-герганса поджелудочной железы. Его общая функция, как гормона, заключается в том, что он способствует использованию глюкозы в мышцах и жировой ткани. Более же конкретно инсулин выполняет следующие функции [c.384]

Крахмал составляет по весу главную составную часть пищи человека (хлеб, картофель, крупы, овощи) —главный энергетический ресурс его организма. Содержание крахмала в некоторых видах богатых им пищевых продуктов таково мука — 74%, рис — 78%, хлеб белый — 51%, картофель— 16%. Уже во рту, под действием слюны, содержащей гидролитический фермент амилазу, начинается гидролиз крахмала. В кислой среде желудка гидролиз завершается расщеплением до глюкозы, которая из кишечника поступает в кровь и разносится током крови до каждой клетки, подвергаясь там ряду превращений (стр. 434), обусловливающих теплоту тела, энергию мускульной и мозговой работы человека и животного. В крови поддерживается довольно строго определенная концентрация глюкозы как значительный избыток, так и, особенно, недостаток ее гибельны для организма . Концентрация глюкозы регулируется действием гормонов. При повышении содержания глюкозы в крови избыток ее за счет специфического действия выделяемого поджелудочной железой гормона инсулина (белок, см. кн. 11) откладывается в печени и частично в мышцах в виде животного крахмала -глы/со-гена. Цечень может содержать до 20 вес.% гликогена. При недостатке глюкозы в крови часть гликогена печени гидролизуется в глюкозу и поступает в кровь (гормон глюкагон). Если деятельность поджелудочной железы нарушена и она не продуцирует инсулина, наступает сахарная болезнь —диабет, характеризующаяся повышенным содержанием глюкозы в крови. Организм вынужден тогда сбрасывать избыток глюкозы с мочой. Систематическое введение в кровь инсулина, выделенного из [c.447]

Инсулин—белок, вырабатываемый в Р-клетках поджелудочной железы. Его строение детально изучено. Инсулин был первым белком, у которого Ф. Сангером (см. с. 61) была выяснена первичная структура. Он же явился первым белком, полученным путем химического синтеза. [c.450]

Это утверждение уже устарело. В 1963 г. впервые был синтезирован природный белок — инсулин. Сейчас методы синтеза белков значительно усовершенствованы, и их синтез уже не является проблемой. Химики могут синтезировать и другие сложнейшие природные биополимеры — нуклеиновые кислоты. См. Шамин А. Н. Химический синтез белка (исторический очерк).— М. Наука, 1969, 115 с. [c.183]

ИНСУЛИН — гормон поджелудочной железы, регулирующий процессы угле- водного обмена и поддерживающий нормальный уровень сахара в крови. И. вырабатывается в р-клетках поджелудочной железы. И, — простой белок, наименьшая структурная единица его 2б1Нз77 вб0753с, молекулярная масса 5733. В водных растворах И. существует в виде крупных ассоциированных молекул. И.— первое сложное биологически активное вещестпо, строение которого удалось полностью расшифровать. И.— бесцветный кристаллический продукт, т. пл. 233 С, малг.растворим в воде, растворяется в разбавленных кислотах [c.109]

Первый белок, структура которого была полностью расшифрована — это инсулин. На эту работу Сэндшэр с сотрудниками затратил несколько лет (Нобелевская премия за 1958 г.). С помощью современной техники ту же работу можно осуществить за несколько недель. [c.94]

Если белок состоял из нескольких цепей, связанных дисульфидиы-ми мостиками, то такая обработка позволяет разделить белки на отдельные цепи, а затем исследовать каждую из цепей самостоятельно. Этим методом можно также определить, расположены ли дисульфидные мостики внутри одной цепи или между несколькими цепями. При окис- лении в первом случае молекулярный вес соединения остается неизменным. Метод был впервые применен Зангером для исследования инсулина. [c.515]

Гормон инсулин — это небольшой белок, состоящ,ий нз двух полипептидных цепей (обозначаемых латинскими буквами А и В), которые связаны друг с другом дисульфидными мостиками (рис. 4-13, Л). На рис. 4-13,5 схематически изображена структура этого белка согласно рентгеноструктурным данным представлены только остовы полипептидных цепей и несколько боковых групп [54, 55]. На этом рисунке В-цепъ расположена за А-цепью. Начиная от N-кoнцeвoгo фенилаланина- , пептидная цепь делает плавный поворот, затем примерно в центре молекулы образует три а-спиральных витка, и наконец после крутого разворота направляется в верхний левый угол рисунка, обра- [c.291]

Для ступенчатого расщепления ФТК-производных высших пептидов и белков, по-видимому, лучше применять безводные кислотные реагенты, так как при этом снижается вероятность разрыва связей внутри пептидной цепи при многократном последовательном отщеплении концевых остатков. Ступенчатое расщепление ФТК-инсулина в водной среде в присутствии хлоргидрата гуанидина, который удерживает белок в растворе, действием 1 н. НС1 при 36° [112] или 0,1 н. НС1 при 75° [60] на начальных стадиях происходит нормально. Однако при использовании разбавленных кислот помимо ожидаемых ФТГ-прокзводных на последующих стадиях отщепления образуются все возрастающие количества других фенилтиогидан-тоннов, что свидетельствует о расщеплении других пептидных связей. [c.243]

Наиболее вероятной в настоящее время представляется мембранная локализация первичного действия почти всех белковых гормонов, включая инсулин. Получены доказательства существования специфического рецептора инсулина на внешней плазматической мембране почти всех клеток организма, а также образования инсулинрецепторного комплекса. Рецептор синтезируется в виде предшественника — полипептида (1382 аминокислотных остатка, мол. масса 190000), который далее расщепляется на а-и -субъединицы, т.е. на гетеродимер (в формуле со,— ,), связанные дисульфидными связями. Оказалось, что если а-субъединицы (мол. масса 135000) почти целиком располагаются на внешней стороне биомембраны, выполняя функцию связывания инсулина клетки, то -субъединицы (мол. масса 95000) представляют собой трансмембранный белок, выполняющий функцию преобразования сигнала (рис. 8.1). Концентрация рецепторов инсулина на поверхности достигает 20000 на клетку, и период их полужизни составляет 7—12 ч. [c.270]

Как известно, участок ДНК, несущий информацию о синтезе индивидуального белка, называется геном, а участок, контролирующий синтез единственной полипептидной цепи и ответственный за него,— цистроном. Следовательно, если белок состоит из нескольких (более одного) полипептидов, то естественно предположить, что в синтезе такого белка должны участвовать несколько (более одного) цистронов. Это не всегда соответствует действительности, особенно если полипептидные цепи идентичны (например, а,- и р -цепи гемоглобина). Если, например, пептидные цепи какой-либо одной белковой молекулы являются неидентичными, то это не всегда означает, что они синтезируются как результат действия разных цистронов. Подобный белок может синтезироваться в виде единственной полипептидной цепи с последующими протеолитическими разрывами в одном или нескольких местах и отщеплением неактивных участков. Типичным примером подобной модификации является гормон инсулин, синтезирующийся в виде единого полипептида препроинсулина, который после ферментативного гидролиза превращается сначала в неактивный предшественник проинсулин, а затем в активный гормон инсулин, содержащий две разных размеров и последовательности полипептидные цепи (см. рис. 1.14). [c.532]

В сложных многоклеточных организмах роль сигнальных, регуляторных веществ играют гормоны. В организмах животных имеются две большие группы гормонов — белки, полипептиды и их производные и стероиды. К первой группе относится тирео-глобулин — белок щитовидной железы, содержащий иодированный тироксин, инсулин, регулирующий уровень сахара в крови, окситоцин, вызывающий сокращение матки, вазопрессин, регулирующий кровяное давление, и т. д. Гормоны синтезируются в железах внутренней секреции и осуществляют регуляцию на уровне организма. Стероиды — соединения, содержащие углеродный скелет циклопентанофенантрена [c.50]

Химия распозгагает мегадами синтеза пептидной связи, т. е. линейной сшивки аминокислот (см. [20]). Эти методы, не имеющие ничего общего со способом синтеза белка в живой клетке (см. ниже гл. 9), обычно применяются для получения полиаминокислот — гомополимеров аминокислот, сходных с белками. Однако если первичная структура белка известна, то осуществим его химический синтез in vitro. Так были синтезированы белковые гормоны кортикотропин и инсулин. Меррифилд автоматизировал метод синтеза и впервые получил настоящий искусственный белок, обладающий ферментативной функцией,— рибонуклеазу [21]. [c.78]

Инсулин был пераым белком, у которого была расшифрована полная первичная структура. Инсулин — также первый белок, полученный с помощью химического синтеза. В ходе получения инсулина были синтезированы раздельно две его цепи, а затем проведено замыкание дисульфидных мостиков (см. с, 158). [c.248]

Мостики возникают как между остатками цистеина, расположенными в одной цепи (как, например, в окситоцине или вазопрессине), так и между остатками, наход5ШЩмися в разных цепях, если белок состоит из более чем одной полипептидной единицы (как в инсулине или иммуноглобулинах). [c.67]

Ф. Сенгер разработал остроумный метод определения порядка чередования аминокислотных остатков в полипептидных цепочках инсулина. Действием на белок динитрофторбензола он динитрофенилировал аминогруппы аминокислот. Затем путем гидролитического расщепления белка ему удалось отделить Ы-концевую (содержащую свободную аминогруппу) динитрофе-ниламинокислоту и идентифицировать ее. Таким же путем он отделял следующие в полипептидной цепочке аминокислоты друг за другом и тем амым установил их порядок расположения. Оказалось, что одна из цепочек молекулы инсулина (Л) состоит [c.262]

В то же время очевидно, что белок может оказаться зафиксированным в определенной пространственной оргаш1зации, только если в пределах его молекулы и ее окружения будут дейепювать силы, стабилизирующие эту организацию. Таковыми являются силы нековалентного взаимодействия между различными, в том числе и достаточно далеко расположе1шыми друг от друга вдоль полипептидной цепи, аминокислотными остатками и пептидными группами. В дополнение к ним, как уже говорилось в 2.1 на примере инсулина, отдельные части одной и той же или двух разных ценей могут быть скреплены дисульфидными мостиками, однако это имеет место далеко не у всех белков и даже там, где такие мостики существуют, роль нековалентных взаимодействий всегда приоритетна [c.69]

Биосинтез. У животных и человека инсулин синтезируется в р-клетках островков Лангерганса. Гены, кодируюшие этот белок у человека, локализованы в коротком плече 11-й хромосомы. Зрелая инсулиновая мРНК состоит из 330 нуклеотидов, что соответствует 110 аминокислотным остаткам. Именно такое их количество содержит предшественник инсулина — препроинсулин. Он состоит из одной полипептидной цепи, на Л -конце которой находится сигнальный пептид (24 аминокислоты), а между А- и В-цепями локализован С-пептид, содержащий 35 аминокислотньгх остатков. [c.165]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология