цепи инсулина инсулина

Следующий шаг состоял в том, чтобы подкрепить этот труд реальным синтезом заданной молекулы белка. В 1954 г. американец Винсент Дю-Виньо (1901—1978) положил начало такому синтезу. Он получил окситоцин — пептид, состоящий всего лишь из восьми аминокислотных остатков. Однако с более сложными молекулами дело пошло быстрее, и вскоре были синтезированы цепи, содержащие несколько десятков аминокислот. К 1963 г. в лабораторных условиях были получены полипептидные цепи инсулина. [c.130]

Несмотря на низкую специфичность пепсина, из гидролизата цепи А инсулина был выделен большой N-концевой пептид, состоящий из тринадцати аминокислотных остатков, что в сочетании с данными по составу пептидов, образующихся в результате частичного кислотного гидролиза, позволило установить последовательность аминокислот в цепи А инсулина [267]. [c.209]

Рис. 1-13. Разделение гидролизата В-цепи инсулина с помощью тонкослойной хроматографии [144]. Состав элюента и время направление I — хлороформ/метанол/17%-ный раствор NHдOH (2 1 1), 75 мин направление II — фенол/вода (75 25), 180 мин.

Рис.7. Определение строения фенилаланиновой цепи инсулина

Рис. 2-43. Рекомбинация цепей инсулина с применением сшивающих реагентов [680].

Инсулин животных имеет несколько иную первичную структуру, отличающуюся от структуры инсулина человека. Инсулин, вводимый путем инъекций при заболевании человека диабетом, — это инсулин свиньи и крупного рогатого скота. Цепь А инсулина свиньи идентична цепи А инсулина человека, а цепь Б отличается лишь одним аминокислотным остатком (в положении 30 имеется Ala вместо Thr). Инсулин крупного рогатого скота имеет ту же цепь Б, что и инсулин свиньи, но цепь А отличается от цепи А инсулина человека тем, что имеет в положении 8—10 аминокислотные остатки Ala-Ser-Val вместо Thr-Ser-IIe. Инсулин слона имеет такую же цепь Б, как и инсулин человека, но цепь А отличается тем, что в положениях 9 и 10 вместо Ser-Ile находятся Gly-Val. Инсулин собаки идентичен инсулину свиньи и отличается от инсулина человека только последним звеном в цепи Б. [c.393]

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]

Инсулины из различных источников отличаются друг от друга по строению, главным образом в положениях 8, 9 и 10 (расположенных внутри циклического дисульфида). Инсулин крыс (ср. [2607]) отличается, кроме того, природой аминокислотных остатков, занимающих положение 4 в цепи А и положения 3, 29 и 30 в цепи В. Инсулины кролика (ср. [2607]) и человека [1615] в положении 30 содержат остатки серина и треонина соответственно, тогда как это же место в молекуле инсулина свиньи [413] и других млекопитающих занимает аланин. Два различных инсулина были выделены из поджелудочных желез крысы и тунцовых рыб. Инсулины различных видов рыб отличаются друг от друга в значительно большей степени, чем инсулины млекопитающих [1289—1291, 2571, 2601]. Действительно, в инсулинах рыб N-концевой аминокислотой может быть серин, лейцин или аланин. Инсулин человека более близок по своему строению инсулину свиньи, кашалота и кролика, нежели инсулину быка, овцы и лошади. [c.471]

Характерной особенностью строения полипептидной цепи является то, что атомы С и N в ее хребте, составленном из монотонно повторяющихся—СО—СН— NH-фрагментов, располагаются приблизительно в одной плоскости, в то время как атомы и радикалы >СНК-группировок направлены к этой плоскости под углом 109°28. При этом в соседних аминокислотных остатках расположение атомов Н и радикалов противоположно. Сказанное ясно из рассмотрения рис. 23, А и структуры фрагмента полипептидной цепи молекулы инсулина (см. с. 54). [c.51]

РАЗЛИЧИЯ В СТРОЕНИИ А- И В-ЦЕПЕЙ МОЛЕКУЛ ИНСУЛИНА НЕКОТОРЫХ видов МЛЕКОПИТАЮЩИХ [c.242]

Структура фенил -аланиновой цепи окисленного инсулина [c.518]

Работы по генно-инженерному получению инсулина начались около 20 лет назад. В 1978 г. появилось сообщение о получении штамма кишечной палочки, продуцирующего крысиный проинсулин (США). В этом же году были синтезированы отдельные цепи человеческого инсулина посредством экспрессии их синтетических генов в клетках Е. соИ (рис. 5.11). Каждый из полученных синтетических генов подстраивался к 3 -концу гена фермента -галактозидазы и вводился в векторную плазмиду (pBR322). Клетки Е. соИ, трансформированные такими рекомбинантными плазмидами, производили гибридные (химерные) белки, состоящие из фрагмента -галактозидазы и А или В пептида инсулина, присоединенного к ней через остаток метионина. При обработке химерного белка бромцианом пептид освобождается. Однако замыкание дисульфидных мостиков между образованными цепями инсулина происходило с трудом. [c.133]

Сопоставляя затем найденные пептиды, исследователь воссоздает рисунок строения изучаемого белка. Пример такой реконструкции представлен на рис. 7 для фенилаланиновой цепи инсулина. [c.519]

На рис. 1-13 приведены результаты двумерного разделения гидролизата В-цепи инсулина на силикагеле О. [c.58]

Недавно удалось также синтезировать как цепи инсулина, так и человеческий проинсулин с помощью генной технологии [586, 682, 683]. [c.270]

В результате определения концевых групп большого количества белков установлено, что многие простые белковые соединения содержат цепи, в состав которых входит свыше 100 аминокислот. В этом отношении цепи молекулы инсулина, [c.164]

Протеаза плесени и субтилизин. Протеаза плесени, выделенная в кристаллическом виде из фильтратов культуры А. огу-гае, оказалась во много раз активнее папаина при гидролизе казеина и гемоглобина [66]. Найдено, что этот фермент приводит к более глубокому гидролизу цепей окисленного инсулина, чем все рассмотренные выше ферменты [269]. Связи, разрываемые протеазой плесени, показаны на рис. 1 и 2. [c.211]

Связь с динитрофенильпой группой устойчива к кислоте, и поэтом " после полного кислотного гидролиза меченого пептида высвобождалась-динитрофенилированная аминокислота (соединение, имеющее желтую-окраску), которая находилась ранее на Ы-конце цепи. Кроме того, Сэнгер использовал меченые е-аминогруппы остатков лизина. Частичный кислотный гидролиз меченых пептидов приводил в этом случае к образованию небольших фрагментов, для которых затем определяли аминокислотный состав. В конце концов Сэнгер сложил фрагменты полученной аминокислотной мозаики и установил последовательность двух цепей молекулы инсулина, содержащих 21 и 30 остатков и связанных между собой в цельной молекуле дисульфидными мостиками (рис. 4-13) В последние годы вместо фтординитробензола чаще применяют дансил- [c.175]

Неоспоримое преимущество этого метода по сравнению с классическими методами синтеза пептидов состоит в том, что ни на одной из стадий он не требует выделения растущей полипептидной цепи. В силу чрезвычайно низкой растворимости аддукт пептида и полимера легко отмывается после каждой реакции от побочных продуктов, растворителей и избытка реагентов без потери пептида, после чего аддукт готов к следующей реакции- В настоящее время метод автоматизирован, и запрограммированные аминокислотные синтезаторы без труда могут присоединить шесть аминокислот к растущей полипептидной цепи за 24 ч. Эти приборы добавляют реактивы в падлен<ащей последовательности, меняют условия реакций, обеспечивают необходимое время реакции, отмывают побочные продукты, после чего начинают всю операцию сначала. При помощи метода ТФСП были синтезированы инсулин и фермент рибонуклеаза, состоящий нз 124 аминокислот. [c.406]

Обнаружены, например, видовые отличия инсулинов у разных животных. В цепи А инсулинов быка, барана, лошади, свиньи и кита имеется различие в аминокислотных остатках на участке 6—10 (см. ниже). С другой стороны, меланотропный гормон и адренокортикотропный гормон (АКТГ), выполняющие совершенно разные функции, имеют участкл с одинаковой последовательностью аминокислотных остатков (см. схему на стр. 525). [c.528]

Внутримолекулярные дисульфидные связи имеются, например, в окситоцине, вазо-прессиие, в А-цепи инсулина и в рибоиуклеазе. Межмолекулярные дисульфидные связи соединяют между собой цепи пептидов, причем ковалентно связанными могут быть как идентичные цепи, как в окисленной форме глутатиоиа, так и различные цепи, как в инсулине. Дисульфидные связи имеют большое значение для образования и стабилизации определенных пептидных и белковых структур. [c.87]

Ковалентные семисинтезы осуществляются посредством образования дисульфидных мостиков или пептидных связей. Примеры соединения через дисульфидные мостики — многочисленные комбинации природных и синтезированных химически цепей инсулина в гибридные инсупины. Большая часть используемых на практике се-мисинтезов основана на образовании пептидной связи. [c.218]

По молекулярной массе (-6000) и числу аминокислотных остатков в цепи инсулин формально можно отнести к полипептидам. Но зависящая от условий агрегация в димеры и гексамеры (с двумя координационно связанными атомами циика), наблюдаемая в кристаллах, оправдывает отнесение инсулина к белкам. Далее следует упомянуть тенденцию к комплексообразованию с никзомолекулярными и высокомолекулярными лигандами. Так, например, терапевтическое значение имеет комплекс инсулина с цинком и протамином. [c.263]

К началу 60-х годов пептидная химия получила такое развитие, что можно было приступать к синтезу цепей инсулина. Не менее 10 исследовательских групп взялись за выполнение этой задачи, но лишь группы Цана (в Ахене), Кацояниса (в Питтсбурге) и Ванга (в Шанхае) после многолетней [c.263]

Уже в середине 1963 г. Кацоянису с сотр. удалось закончить полный синтез А-цепи инсулина овцы, давшей при окислении с природной В-цепью по Диксону продукт с содержанием инсулина 0,26%. В том же году группа Цана [672] описала полный синтез обеих цепей инсулина с результирующей активностью -1%. Полный выход защищенной А-цепи составил 2,9%, а В-цепи — 7%, причем синтез А-иепи включал 89, а В-цепи 132 стадии. К этому необходимо добавить 3 стадии конденсации. [c.264]

В 1964 г. полный синтез обеих цепей опубликован также Кацоянисом с сотр. [673], и в 1965 г. группа Ванга закончила синтез инсулина теленка [674], причем в последнем случае был впервые получен, исходя из синтетических цепей, кристаллический инсулин, совпадающий с природным продуктом по всем свойствам. В последующее время были проведены более эффективные синтезы цепей и удалось повысить выходы при их сочетании [669]. [c.264]

В заключение следует упомянуть, что для исследования взаимосвязи между структурой и биологическим действием было проведено значительное число синтезов цепей инсулина с различными последовательностями. После комбинирования таких аналогов с природными или синтетическими цепями определялся спектр их биологического действия. Так как природный инсулин относительно легко доступен, структурные изменения в молекуле могут быть проведены с помощью семисинтетических операций, причем такой частичный синтез возможен как исключительно химическим путем, так и с применением ферментативных методов. Подробности приведены в рекомендуемых обзорах. Поскольку инсулин, будучи макромолекулой, действует иммуногенно, для терапевтических целей очень важно, чтобы иммунный ответ в организме больных диабетом оставался на возможно низком уровне. Как правило, у большинства больных это так. В особых случаях применяют инсулин с иJмeнeнными антигенными свойствами (имеется в виду инсулин из других видов и модифицированный инсулин с уменьшенными антигенными свойствами). [c.269]

Возможны и другие типы связей, приводящие к образованию полипептидов трехмерной структуры, но их существование не получило еще экспериментального подтверждения. Так, имеются основанные на реакции Гофмана данные [170, 183] о наличии связей между полипептидными цепями инсулина, глиадина и химотрипсина за счет аминогрупп и со-кар-боксильных групп изоглутаминового или изоаспарагинового остатка. В случае инсулина существование подобных связей [c.168]

Дисульфидные мостики, приводящие к образованию петель в полипептидной цепи, обнаружены в нескольких белках (пепсине, тиоредоксине, А-цепи инсулина, фиброине шелка [145], липоамидной дегидрогеназе и других пиридиннуклеотиддисульфидных окси-редуктазах [ 111 ]). Между мостиковыми цистеиновыми остатками в полипептидной цепи находится 2—4 остатка. Рассмотрение моделей, а также рентгеноструктурный анализ показывают, что такие петли имеют уплощенную жесткую структуру. В глутатионредуктазе и родственных ферментах в петле участвует изоаллоксазиновое кольцо FAD [123, 124]. [c.69]

Для полного восстановления обычно необходимо использовать тиол и реагент, вызывающий разрыв водородных связей, а следовательно, и разделение пептидных цепей. Так, инсулин полностью восстанавливается только тногликолятом в присутствии 8 М раствора мочевины [202], а электрофорез на бумаге в 8 М растворе мочевины позволяет разделить две полипептидные цепи. В отсутствие мочевины цистин восстанавливается не более чем на з- Степень восстановления дисульфидных связей рибонуклеазы [282] также определяется концентрацией мочевины. Тиогликолят при pH 7 в отсутствие поверхностно-активного вещества [209] или гуанидина [171] восстанавливает только одну цистиновую связь из 17 связей, имеющихся в альбуминах человека и быка (мол. вес 65 000). В 0,2 М растворе натриевой соли децилсульфата при pH.7 в течение 1 час при комнатной температуре восстанавливаются все цистиновые связи. [c.172]

В настоящее время установлено, что многие нативные белки устойчивы к действию различных реагентов, что можно объяснить только мощным взаимодействием различных групп в одной и той же пептидной цепи или взаимодействием полипептидных цепей разных молекул. Влияние водородной связи на повышение стабильности может быть значительным [187], и для разделения двух неполярных боковых цепей в водном растворе требуется больше энергии, чем это следует из расчета вандерваальсовых сил. Это можно отнести за счет энергии, необходимой для разделения молекул воды, удерживаемых вместе водородными связями, которые разрываются во время установления равновесия между неполярными группами и водой [174, 175]. Взаимодействия между небольшими молекулами и белками [182] и между белковыми молекулами [335] рассмотрены в недавно опубликованном обзоре и могут быть проиллюстрированы на примере поведения инсулина в растворе. [c.176]

Окисленный инсулин. Глицильная цепь окисленного инсулина содер>кит два остатка тирозина. Обе связи, в которых участвуют эти Остатки, претерпевают гидролиз [267]. Связь —Тир.ГлуСЫНг) — гидролизуется гораздо быстрее и полнее, чем связь —Тир.ЦиЗОзН—. Так, через 5 мин разрывается только связь между остатками в положении 14—15 и образуются лишь два пептида, а через 16 час из гидролизата можно выделить еще четыре компонента [143], которые образуются при разрыве связи 19—20, а также, вопреки ожиданиям, связи —ЦиЗОзН.Сер— (см. рис. 1). [c.203]

В фенилаланильной цепи инсулина разрыва связи рядом с Ы-концевым фенилаланильным остатком не происходило, что, пр-видимому,. обусловлено влиянием соседней положительно заряженной группы. Можно ожидать, что гидролиз группировки —Фе.Фе.Тир— в этом полипептиде протекает [c.204]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология