Трипсин активация

Рис. 94. Анализ кинетических данных [39] активации субстратом реакции гидролиза я-нитроанилида -лизина, катализируемой трипсином, в координатах выражения (6.96)

Важной и многообещающей областью энзимотерапии является применение ингибиторов ферментов. Так, естественные ингибиторы протеиназ (а -трипсин, а -химотрипсин, а-макроглобулин) нашли применение в терапии острых панкреатитов, артритов, аллергических заболеваний, при которых отмечается активация протеолиза и фибринолиза, сопровождающаяся образованием вазоактивных кининов. [c.167]

Образование трипсина из трипсиногена, которое в физиологических условиях происходит в основном в результате действия энтерокиназы, по крайней мере в начальной фазе активации, и последующего включения аутокаталитического механизма, обусловленного появлением трипсина (поскольку трипсин также превращает трипсиноген в трипсин), не сопровождается значительным изменением молекулярного веса. Молекулярный вес трипсиногена 23 040—23 800, а трипсина — 22 680 — 23 800. N-концевая аминокислота в трипсиногене — валин, в то время как в трипсине — изолейцин. Поскольку ни в трипсиногене, ни в трипсине других N-концевых аминокислот не обнаружено, можно считать, что молекула как трипсиногена, так и трипсина, по-видимому, построена из одной полипептидной цепи, а не из нескольких (аналогичные выводы, даже более экспериментально обоснованные, сделаны в отношении пепсиногена и пепсина). [c.332]

Регуляция ферментативной активности может осуществляться за счет ограниченного протеолиза. Многие протеиназы, функционирующие вне клеток, например в крови или в пищеварительном тракте, синтезируются в виде неактивных предшественников. Активация их связана с гидролизом некоторых пептидных связей в полипептидной цепи. В качестве примера можно привести ферменты свертывания крови, а также такие ферменты пищеварительного тракта, как трипсин и химотрипсин и др. [c.82]

Рис. 24-4. Активация зимогенов пепсина, трипсина и химотрипсина. На диаграммах показаны участки зимогенов, подвергающиеся про-теохшзу, в результате которого высвобождаются активные ферменты (показаны красным). Те фрагменты полипептидных цепей зимогенов, которые отщепляются или вырезаются, показаны черным. Обратите внимание, что химотрипсин состоит из трех полипептидных цепей, ковалентно связанных друг с другом двумя дисульфидными связями и нековалентно-за счет водородных связей и гидрофобных взаимодействий (дополнение 9-4).

Рис. 61. Обработка кинетических данных по активации субстратом гидролиза метилового эфира -то-зил-П-аргинина, катализируемого трипсином

В таблице 9 приведена температурная зависимость каталитической константы гидролиза этилового эфира Ы-бензоил-Ь-аргинина, катализируемого трипсином, в 2%-ном геле агар-агара. Вычислить значения стандартных энтальпии и энтропии активации реакции. [c.255]

Естественная физическая идея состоит в предположении о способности глобулы служить неким энергетическим резервуаром. Энергия теплового движения или энергия, приобретенная глобулой при сорбции субстрата, конвертируется в энергию ФСК, в результате чего происходит эффективное понижение энергии активации. Неполная упорядоченность глобулы и малые различия в свободных энергиях упорядоченного и неупорядоченного состояний (порядка 1 ккал/моль) означают наличие конформационных флуктуаций [104, 105]. Косвенные свидетельства в пользу таких флуктуаций состоят в заметном дейтеро-обмене с водородами пептидных связей —СО—NH— при температурах, значительно меньших температуры денатурации белка, при которой водородные связи рвутся [104]. О том же говорит повышенная жесткость ФСК по сравнению со свободным ферментом— ФСК труднее расщепляется трипсином [105—107]. По-видимому, связывание субстрата уменьшает конформационную подвижность глобулы. Наличие значительных флуктуаций следует также из общей феноменологической теории полимерной глобулы, развитой Лифшицем (см. стр. 143, 236). [c.400]

Эффективная активность лиганда под влиянием иммобилизации может меняться самым различным образом. На взаимодействие иммобилизованного лиганда с выделяемыми молекулами может оказывать значительное очень разнообразное влияние микроокружение, образуемое матрицей (плотность заряда, стерические препятствия и т. д.) оно же может также влиять и на структуру аффинного лиганда. Иммобилизация приводит также к изменениям в химической структуре, которые различным образом изменяют его молекулярные свойства. Так, например, существенную роль играет число связей между аффинным лигандом и нерастворимым носителем. Из сопоставления результатов, представленных на рис. 10,10,6 и в, следует, что неблагоприятное влияние возрастающего числа связей между молекулами соевого ингибитора трипсина и сефарозой 4В вызвано увеличением pH с 7,2 до 8,5 во время связывания белка после активации бромцианом. [c.274]

Трипсиноген превращается в трипсин, который в свою очередь активирует многие другие ферменты. Во многих системах специфические протеазы не были обнаружены. Типичным примером достаточно подробно изученного процесса ограниченного протеолиза является активация в пищеварительном тракте зимогенов [1, 138, 139], неактивных предшественников ферментов [143]. Ключевым пищеварительным ферментом считается протеаза трипсин [1], не только ввиду его собственной активности по отношению к перевариваемому белку, но и потому, что он является единственным активатором других зимогенов, в частности химотрипсиногенов, прокарбоксипептидазы, проэластазы и профосфолипазы А. Сам трипсин выделяется в двенадцатиперстной кишке в виде неактивного предшественника трипсиногена (рис. 4.5). [c.74]

По сравнению с неорганическими катализаторами ферменты обладают более сильным действием. Так, для разложения перекиси водорода на воду и кислород без катализатора требуется энергия активации 18 000 кал. на 1 моль, при использовании в качестве катализатора коллоидной платины энергия активации понижается до 11 700 кал. на 1 моль, а при действии фермента каталазы — до 5500 кал. Для гидролиза белка казеина соляной кислотой необходимо 20 600 кал., при использовании фермента трипсина — только 12 000 кал. на 1 моль. Эти примеры можно продолжить. [c.41]

Активность после активации трипсином, ед/мг белка, не менее— 25 10 [c.396]

Активация проферментов различных протеаз изучена в неодинаковой степени наиболее подробно исследованы активационные превращения трипсиногена, химотрипсиногена и прокарбоксипептидазы А, т. е. протеолитических ферментов поджелудочной железы. В пищеварительной системе их изменения не происходят изолированно, поскольку один из проферментов (трипсиноген) образует фермент, интенсивно активирующий другие предшественники. Сок поджелудочной железы остается неактивным, пока энтерокиназа не превратит трипсиноген в трипсин действие ее является пусковым моментом для всей системы. Далее начинается быстрая активация всех предшественников, которая происходит с резким ускорением, по автокаталитическо-му типу. Причина такого хода процесса в том, что трипсин образуется в результате автокатализа, поскольку он превращает все новые порции трипсиногена в трипсин. Активация других проферментов не является автокаталитической реакцией она происходит под действием трипсина, количество которого стремительно растет. [c.94]

Важнейшим типом специфического активирования является образование активной формы некоторых ферментов, главным образом протеолитических, из недеятельных проферментов. Этот процесс обычно состоит в отщеплении от белковой молекулы профермента (зимогена) — полипептида, маскирующего каталитически активный участок молекулы. Расщепление проферментов в большинстве случаев производится особыми ферментами — киназами. В качестве наиболее изученных из них можно назвать энтерокиназу кишечного сока, активирующую неактивный трипсиноген, который после отщепления гексапептида переходит в активный фермент трипсин. Профермент тромбокиназа крови активирует протромбин, который переходит в активный тромбин, участвующий в свертывании крови. В других случаях проферменты расщепляются обычными протеазами хемотрипсиноген активируется трипсином. Активация пепсиногена в кислой среде происходит автокаталитически под действием образующегося пепсина. [c.244]

Остальные протеазы панкреатического сока (химотрипсиноген, прокарбоксипептидаза, проэластаза) активируются трипсином. Активация панкреатических пептидаз в кишечнике происходит по каскадному механизму [c.230]

Для активации спейсера в составе AH-Sepharose 4В с одновременной посадкой на него белка (трипсина) через длинную гидрофильную цепочку Абделла и соавторы использовали синтезированный ими этиленгликоль-б1г -(сукцинимидсукцинат) [c.360]

Химотрипсин. В поджелудочной железе синтезируется ряд химотрип-синов (а-, 3- и л-химотрипсины) из двух предшественников—химотрипсиногена А и химотрипсиногена В. Активируются проферменты в кишечнике под действием активного трипсина и химотрипсина. Полностью раскрыта последовательность аминокислот химотрипсиногена А, во многом сходная с последовательностью аминокислот трипсина. Молекулярная масса его составляет примерно 25000. Он состоит из одной полипептидной цепи, содержащей 246 аминокислотных остатков. Активация профермента не сопряжена с отщеплением большого участка молекулы (см. рис. 4.3). Получены доказательства, что разрыв одной пептидной связи между аргинином и изолейцином в молекуле химотрипсиногена А под действием трипсина приводит к формированию л-химотрипсина, обладающего наибольшей ферментативной активностью. Последующее отщепление дипептида Сер—Арг приводит к образованию б-химотрипсина. Аутокаталитический процесс активирования, вызванный химотрипсином, сначала способствует формированию неактивного промежуточного неохимотрипсина, который под действием активного трипсина превращается в а-химотрип-син этот же продукт образуется из б-химотрипсина, но под действием активного химотрипсина. [c.421]

К A. . относятся ингибиторы холинэстеразы (см. Лити-холииэстеразиые средства), моноаминооксидазы (напр., ниаламид см. Антидепрессанты) и карбоангидразы (иапр., диакарб, см. Диуретические средства) Ряд А.с. используют в тех случаях, когда заболевание связано с активацией ферментных процессов, в частности протеолиза и фибринолиза. Большинство таких А. с.-полипептиды, блокирующие сразу неск. родственных ферментов (напр., плазмин, трипсин и др. протеазы). Более специфичны низкомол. ингибиторы фибринолиза, напр. -аминокапроновая к-та. [c.183]

Преждевременное превращение таких проферментов, как трипсиноген, в активные протеиназы в поджелудочной железе может иметь губительные последствия. Чтобы предотвратить такую преждевременную активацию, поджелудочная железа должна вырабатывать также специфические ингибиторы. Панкреатический ингибитор трипсина представляет собой небольшой белок с мол. весом 6500, специфически связывающийся в активном центре трипсина (Л[г=10 М в щелочной среде) . Определение кристаллической структуры самого трипсина и его ингибитора показало, что эти две молекулы плотно прилегают друг к другуб. Ингибитор связывается таким образом, как будто он является пептидным субстратом один край молекулы ингибитора образует антипараллельную р-структуру с пептидной цепью фермента. Лизин-15, образующий часть этой р-структуры, входит в специфический связывающий центр для основной аминокислоты субстрата. Таким образом, ингибитор протеиназы представляет собой модифицированный субстрат, который фактически может подвергаться атаке в активном центре. Однако подгонка двух молекул является настолько тесной, что молекула воды не может участвовать в завершающей стадии каталитического акта, и комплекс остается нереакционноспособным. (В тонкой кишке количество ингиби- [c.113]

Химотрипсин, Химотрипсин (КФ 3.4.21.1) секретируется вфор-ме профермента — химотрипсиногена поджелуд очной железой позвоночных животных активация профермента происходит в двенадцатиперстной кишке под действием трипсина. Физиологическая функция химотрипсина — гидролиз белков и полипептидов. Химотрипсин атакует преимущественно пептидные связи, образованные карбоксильными группами остатков тирозина, триптофана, фенилаланина и метионина. Он эффективно гидролизует также сложные эфиры соответствующих аминокислот. Молекулярная масса химотрипсина равна 25 ООО, молекула его содержит 241 аминокислотный остаток. Химотрипсин образован тремя полипептидными цепями, которые связаны дисульфидными мостиками. Первичная структура фермента установлена Б. Хартли в 1964 г. [c.197]

А между атомом углерода карбонильной группы-15 псевдосубстрата и остатком5ег-195фермента. Обычным субстратам химотрипсина и трипсина, в которых осуществляется несколько выгодных контактов, для достижения стадии ацилирования необходима энергия активации от 5 до 4- 15 ккал/моль. Однако при образовании комплекса трипсин — ингибитор оптимизируются многочисленные другие взаимодействия, и величина ЛС оказывается равной —18 ккал/моль, несмотря на напряженность С—О -аддукта (табл. 5.6). Таким образом, различие энергий стабилизации можно объяснить различием контактирующих областей в комплексах, которые трипсин образует с ингибитором и с обычными субстратами [7491. [c.281]

Наиболее простым примером такой регуляции является, пожалуй, синтез ферментов в форме неактивного предщественника. Больше всего известны в этой связи мощные протеолитические ферменты процесса пищеварения. Понятно, что в клетках, производящих эти ферменты, проявление их активности было бы нежелательным. В связи с этим пепсин, трипсин и химотрипсин синтезируются в виде неактивных зимогенов . Пепсиноген затем секретируется в желудок, где совместное действие высокой концентрации кислоты и в особенности протеолитическая активность ужа присутствующего там пепсина приводит к удалению 44-членного пептидного фрагмента и образованию активного фермента. Активацию трипсиногена, заключающуюся в удалении гексапептида, осуществляет фермент энтерокиназа, а также (автокаталитически) уже образовавшийся трипсин, в то время как химотрипсин получается из химотрипсиногена посредством протеолитического действия трипсина, высвобождающего в результате важную для активности химотрипсина концевую +ЫНз-группу изолейцина-16 (см. разд. 24.1.3.4). [c.536]

Общеизвестно, что биологически активные белки, особенно секретируемые клетками, такие как ферменты и полипептидные гормоны, синтезируются в виде молекул неактивных предшественников, активируемых посредством специфического гидролитического удаления пептидных фрагментов в результате действия протеолитических ферментов. Этот ограниченный протеолиз вызывает конформационное изменение, в результате которого важные для активности группы занимают правильное пространственное взаимное расположение. Иногда расщепление пептидной связи может высвободить существенную для активности амино- или карбоксильную группу. Одним из простейших примеров ограниченного цротеолиза является активация трипсиногена до трипсина, катализируемая энтерокиназой и автокатализируемая самим трипсином. Процесс активации заключается в отщеплении гексапептида от Л -концатрипсиногена (12). [c.551]

Активация химотрипсиногена А более сложна схема (6), структуры даны схематически и не отражают молекулярных конформаций . Процесс включает расщепление четырех связей — одной трипсином и трех автокаталитически химотрипсином и удаление двух дипептидов Ser-14-Arg-15 и Thr-147-Asn-148 из внутренней части одноцепочечного зимогена. Дисульфидные связи [c.551]

Многие белки в противоположность приведенным выше примерам связывают ионы металлов либо временно, либо в течение всего времени их существования в организме. Ранее уже упоминался пример временного связывания Са + в связи с протеолитической активацией протромбина и других компонентов системы свертывания крови (см. разд. 24.2.1.2). Иной случай представляют щелочные фосфатазы и фосфокиназы, где, по-видимому, для экранирования отрицательных зарядов фосфатной группы для облегчения атаки атома фосфора нуклеофилом требуется ион двухвалентного металла типа Mg + или Zn +. Более постоянное связывание ионов металлов белками может служить для выполнения одной из указанных ниже целей. Ионы Са + предохраняют трипсин от автолиза. Конкавалин А (см. ниже) не связывает производных глюкозы до тех пор, пока не свяжет предварительно один ион Са + и один ион Мг 2+ на субъединицу. В данном случае катионы, по-видимому, осуществляют подгонку конформации молекулы, образуя центр связывания глюкозы. Ионы металлов принимают также участие в формировании активных центров ферментов. По- [c.561]

Бактериологическое исследование. Перед посевом исследуемый материал предварительно растирают в фарфоровой ступке. Засевают 10—12 мл материала в среду накопления (Китта —Тароцци или др.). Одну пробу засевают в 4 флакона, два из которых прогревают один при 60 °С в течение 15 мин (для селекции С. botulinum типа Е), другой — при 80 °С в течение 20 мин. Накопление культур клостридий ботулизма типов Е и F происходит при 28 °С, а для выращивания клостридий типа Л и В посевы культивируют при 35 °С в течение 48 ч. Для активации токсина Е (из протоксина) к питательной среде добавляют трипсин (до конечной концентрации 0,1 %). Остатки образцов исследуемого материала сохраняют в холодильнике до окончания анализа. [c.197]

Проферменты. Протеолитические ферменты пищеварительного тракта, а также поджелудочной железы синтезируются в неактивной форме—в виде проферментов (зимогенов). Регуляция в этих случаях сводится к превращению проферментов в активные ферменты под влиянием специфических агентов или других ферментов—протеиназ. Так, трипсин в поджелудочной железе синтезируется в форме неактивного трипсиногена. Поступив в кишечник, он превращается в активный трипсин в результате аутокатализа или под действием других протеиназ (механизм активации подробно рассматривается в главе 12). Превращение неактивного пепсиногена в активный пепсин происходит аутокаталитически в результате специфического ограниченного протеолиза в присутствии соляной кислоты и также связано с отщеплением от профермента специфического ингибитора пептидной природы. Эти превращения зимогенов в активные ферменты связаны с конформационными изменениями молекулы фермента и формированием активного центра или его раскрытием (демаскирование). Синтез протеиназ в неактивной форме и ряда других неактивных белков-пред-шественников имеет, очевидно, определенный биологический смысл, предотвращая разрушение клеток органов, в которых образуются проферменты. Примерами подобного активирования белков является активиро- [c.153]

Предшественники (зимогены) — пепсиноген, трипсиноген и химо-трипсиноген получены в чистом виде. Активация заключается в удалении небольшого пептидного фрагмента и катализируется либо активной формой самого фермента, либо энтерокиназой, другим ферментом, имеющимся в пищеварительном тракте. При превращении трипсиноге-на в трипсин с N-конца белка отщепляются гексапептид вал— (асп)4 — лиз и N-концевой аминокислотой становится изолейцин (Нейрат , 1955). Активация других зимогенов более сложна. Ранние работы Бергмаина (1937) на простейших модельных пептидах показали, что ферменты избирательно расщепляют определенно пептидные связи. Пепсин, трипсин и химотрипсин известны как эндопептидазы, так как они расщепляют пептидные связи, расположенные внутри молекулы. Пепсин расщепляет амидные связи, образованные аминогруппами фенилаланина или тирозина химотрипсин расщепляет связи, образованные карбоксильными группами этих ароматических аминокислот. Трипсин расщепляет амидные связи, образованные карбоксильными группами основных аминокислот (лиз, арг). Эти протеолитические ферменты расщепляют также эфиры аналогичной структуры. Во всех случаях затрагиваются только пептиды, образованные -аминокислотами. Предположение Михаэлиса (1913), что реакции, катализируемые ферментами, проходят через стадию образования промежуточного фермент-субстратного комплекса, были подтверждены всеми последующими работами. С большой очевидностью показано, что каталитическая активность определяется небольшим участком фермента, так называемым его активным центром. [c.697]

Ферментативные методы гидролиза. Наиболее широко используемым ферментом при установлении первичной структуры белков является трипсин. Коммерческий бычий трипсин получают активацией его предшественника трипсиногена, выделяемого из секрета поджелудочной железы. Трипсин относится к клвссу сериновых протеинвз и проявляет наибольшую активность в диапазоне pH 7,0—9,0. Фермент обладает уникальной субстратной специфич- [c.41]

Если токсин продуцируется протеолитическим штаммом, то предшественник токсина активируется собственными эндогенными ферментами. Если культура непротеолитическая, что относится ко воем штаммам типа Е, то для активации предшественника требуется обработка его трипсином или трипсиноподобными ферментами. Протоксин, подвергнутый протеолизу, приобретает все свойства ботулинических нейротоксинов. [c.359]

Все три фермента сока поджелудочной железы — трипсин, химотрипсин и карбоксипептидаза — производятся в виде неактивных проферментов, как и в случае пепсина. Трипсиноген превращается в трипсин веществом, обладающим характером фермента —энтерокиназой, содержащейся в кишечном соке. Характер этой активации неизвестен она не сопровождается уменьшением молекулярного веса, как в с.тучае пепсина. Образующийся трипсин активирует (автокаталитически) новые количества трипсиногепа. Химотрипсиноген и предшественник карбоксипептидазы сока поджелудочной железы активируются трипсином, но не энторокиназой. Следовательно, эта активация происходит только в кишечнике, где присутствует трипсин. Трипсин, химотрипсин и их оба профермента были получены в чистом, кристаллическом состоянии. [c.426]

Получение и состав. Активация трижды кристаллизованного а-химотрипси-ногена трипсином, высаливание образовавшегося а-химотрипсина сульфатом аммония и последующая кристаллизация и сушка., [c.428]

Превращение химотрипсиноген А -> химотрипсин представляет собой сложный процесс, приводящий фактически к образованию семейства химо-трипсинов — а, б, я и т. д. Все эти реакции катализируются трипсином и химотрипсином. Поскольку молекулярный вес химотрипсина близок к 25 ООО, активация зимогена должна быть сопряжена с относительно небольшим укорочением полипептидной цепи. Общая схема активации химотрипсиногена А представлена на фиг. 124. Катализируемое трипсином расщепление одной пептидной связи между аргинином и изолейцином приводит к образованию я-химотрипсина. Последующий разрыв второй пептидной связи] с отщеплением дипептида сериларгинина дает б-химотрипсин. [c.427]

Превращение триисиноген -> трипсин осуществляется проще, чем соответствующее превращение химотрипсиногена, поскольку здесь образуется только один продукт. Активация может катализироваться как самим трипсином, так и ферментом энтерокиназой, а также некоторыми протеиназами, выделенными из плесеней. При активации происходит отщепление от полипептидной цепи N-концевого гексапептида, как это схематически показано на фиг. 125. Важную роль в процессе активации играет ион кальция, специфически ускоряющий расщепление по определенной пептидной связи и одновременно тормозящий разрыв связей в других местах (при расщеплении [c.427]

Эффективным заместителем иона Са(П) при активации а-амила-зы [309] и при конверсии трипсиногена в трипсин [308] является ион N(1(111). Предварительные исследования [316, 317] показали, что специфическая активность нуклеазы стафилококка с тимидин-3 -фосфат-5 -(п-нитрофенилфосфатом) в качестве субстрата примерно в полтора раза выше в присутствии иона Мс1(111), чем в присутствии иона Са(11). Однако из данных ЯМР следует, что связывание иона N(1(1 И), вероятно, происходит вблизи гистидина-46 и остатка глу-тамата [316, 318]. Для определения различия структурных ограничений при связывании Са(П) и ионов лантанидов нуклеазой стафилококка необходим детальный анализ стереохимии расположения ионов лантанидов относительно соседних аминокислотных остатков. В отличие от термолизина [311] попытки получить лантанид-замещенную нуклеазу стафилококка в кристаллической ( юрме до сих пор не увенчались успехом [299]. Таким образом, эти результаты показывают, что структурные требования при связывании иона [c.121]

Образование из неактивных белков-предшественников установлено для целого ряда ферментов пепсина, реннина, трипсина, химотрипсина, карбоксипептидазы А их получали, соответственно, из пепсиногена, прореннина, трипсиногена, химотрипсиногена, прокарбоксипептидазы А. Активация предшественника характерна также для многих белков, участвующих в системе свертывания крови так, протромбин превращается в тромбин, плазминоген — в плазмин, а фибриноген — в фибрин. Имеются сведения о существовании в поджелудочной железе проэстеразы. [c.93]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология