Трипсин первичная структура

После того как установлена первичная структура- какого-либо белка, обычно нет необходимости проводить полное изучение аминокислотной последовательности у гомологичных белков из близких (соответствующих) источников. Быстрый ответ можно получить, используя технику трипсинового фингерпринта . Для этого подвергают гидролизу трипсином белок с известной структурой и параллельно ему гомологичный белок полученные в результате гидролиза пептиды разделяют обычно с помощью двумерного электрофореза или хроматографии. Если разница в последовательностях невелика, то больщинство пептидов должны занимать идентичное положение на двумерном фингерпринте. Те немногие пептиды, которые отличаются по подвижности, необходимо элюи-.ровать и подвергнуть аминокислотному анализу по Эдману. Эта техника особенно полезна при изучении аномальных гемоглобинов, которые отличаются от нормального природой только одного участка. [c.276]

Поразительное сходство третичной структуры рассмотренных выше ферментов нельзя было предвидеть, исходя из сравнения их аминокислотных последовательностей. Между первичными структурами этих ферментов имеется довольно высокая гомология, однако аминокислотный состав эластазы и химотрипсина совпадает с аминокислотным составом трипсина только на 50%, Теперь, располагая кристаллографическими данными, мы вправе сказать, что такая степень гомологичности чрезвычайно вы-сока. Пользуясь этим критерием, можно предположить, что сериновые протеазы плазмы, входящие в состав каскадной системы свертывания крови, также обладают весьма близкой третичной структурой (табл. 1.3). Согласно результатам детального исследования гомологичных участков, внутри белковой глобулы в неизменности сохраняется 60% аминокислотных остатков, тогда как на поверхности — только 10%- Основные различия касаются участков молекулы, расположенных на поверхности структуры или образующих внешние петли. [c.29]

Метод составления пептидных карт, получивший образное название метод отпечатков пальцев , используется при определении сходства или различия гомологичных белков по первичной структуре. Белок инкубируют с каким-либо протеолитическим ферментом. Часто порции белка инкубируют как с пепсином, так и с трипсином. При этом вследствие гидролиза строго определенных пептидных связей образуется смесь коротких пептидов, легко разделяемых с помощью хроматографии в одном направлении и электрофореза-в другом, под углом 90° от первого (пептидная карта). [c.56]

Таким образом, различная доступность связей - ONH- гидролитическому распаду определяется преимущественно особенностями первичной структуры макромолекулы. Это явление позволяет решать задачи выбора специфических деструктирую-щих реагентов, способных селективно разрывать пептидные связи между определенными аминокислотными звеньями. Наиболее подходящими в этом отношении являются гидролитические ферменты. Например, фермент трипсин разрывает связь ONH- практически исключительно между Arg и Lys. Другой фермент, химотрипсин, разрывает пептидные связи преимущественно между звеньями, имеющими ароматические ядра (например, между Туг и Phe). [c.360]

Значение этих двух ферментов определяется прежде всего их использованием при установлении первичной структуры протеинов. С целью определения стерической однородности пептидов трипсин и химотрипсин применяются в тех случаях, когда рацемизация предположительно могла произойти в момент создания пептидной связи с ароматической или основной аминокислотой [2096, 1821, 1904] или когда перед определением [c.403]

Хотя полностью первичная структура не определена ни для одной формы карбоангидразы, продолжаются интенсивные исследования фрагментов, получаемых при гидролизе трипсином [60, 61]. Результатом всех этих работ является картина частичной последовательности аминокислот двух изоферментов человека, представленная в табл. 16.7. [c.571]

Некоторые ферменты находятся в клетках и биологических жидкостях в неактивном или малоактивном состоянии. Такие ферменты получили название проферментов. Под действием определенных соединений они становятся активными — переходят в фермент. Механизмы такого превращения разнообразны. Часто профермент переходит в фермент при разрушении находящегося в нем ингибитора. Возможно превращение профермента в фермент в результате перестройки структуры и конформации его молекулы. Как известно, химотрипсин образуется в поджелудочной железе в виде каталитически неактивного химотрипсиногена. Это вещество превращается в активный химотрипсин лишь тогда, когда попадает в пищеварительный тракт животного. Происходит это под действием трипсина и заключается в гидролизе одной пептидной связи в первичной структуре фермента. Благодаря расщеплению пептидной связи полипептидная цепочка становится как бы менее стянутой, поэтому она расправляется и может принять ту третичную структуру, [c.13]

Между тем исследование первичной структуры белка фаговой головки дикого типа показало, что он представляет собой простую полипептидную цепь, которая в результате обработки трипсином и химотрипсином распадается на восемь фрагментов эти фрагменты отличаются различной подвижностью в электрическом поле и их легко можно отделить друг от друга с помощью электрофореза. Для того чтобы сравнить с нормальным белком дикого типа продукты гена белка головки, образуемые различными мутантами фага в отсутствие супрессоров, культуры непермиссивного штамма Е. соИ были заражены каждым из десяти исследуемых мутантов, [c.453]

Осн. работы связаны с изучением терпенов, нуклеиновых к-т, пептидов и высших белков. Занимался синтезом алкалоидов. Открыл новые терпеноидные структуры, синтезировал азулен. Определил (1963) первичную структуру химотрипсина и трипсина. Синтезировал ряд нуклеотидов и их аналогов и доказал их канцеростатическое действие. Чл. мн. акад. паук и научных об-в. Иностранный чл. АН СССР (с 1958). [c.508]

Если нельзя провести полный анализ аминокислотной последовательности, то первичную структуру исходных белков можно сравнить по гомологии пептидов, полученных при ферментативном или химическом расщеплении. При структурном анализе чаще всего используют трипсин, так как действие его специфично он разрывает только те пептидные связи, в которых участвуют карбоксильные группы лизина и аргинина. Полученные триптические пептиды разделяют двумерным электрофорезом и хроматографией в тонком слое целлюлозы или силикагеля. [c.83]

Один из известных факторов, обуславливающих инфекционность вирионов вируса гриппа, — это протеолитическое расщепление гемагглютинина (ГА). Расположенные на поверхности вириона молекулы гемагглютинина расщепляются эндогенными клеточными протеазами на молекулы меньшего размера, ГА1 к ГА2 [7, 8]. В некоторых типах клеток, не имеющих соответствующей протеазы, продуктивное размножение вируса гриппа и образование бляшек могут быть индуцированы включением в агаровое покрытие трипсина [9]. Разные штаммы вирусов гриппа отличаются друг от друга по чувствительности к действию протеаз, причем недавние исследования показали, что чувствительность к расщеплению определяется первичной структурой белка в районе соединения ГА1—ГА2 [10]. Аминокислотная последовательность в сайте расщепления молекулы ГА очень сходна с таковой в сайте расщепления белка Р вируса Сендай, и было высказано предположение о том, что механизмы функционирования этих белков, обеспечивающие проникновение вирусов в клетку, аналогичны [И]. Хотя расщепление ГА необходимо для проявления инфекционности, это не единственный фактор, определяющий патогенность вирусов гриппа. По-видимому, данное свойство контролируется несколькими вирусными генами. [c.167]

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]

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]

Известен также метод пептидных карт, позволяющий устанавливать незначительные различия в первичной структуре родственных Б. Для этого Б. частично гидролизуют специфич. протеолитич. ферментами (особенно удобен трипсин, разрывающий пептидные связи у карбонильных п)упп остатков лизина и аргинина), затем пептиды каждого Б pa дeляют электрофорезом и распределительной хроматографией При сравнении полученных пептидных карт различных Б оказывается, что все идентичные пептиды располагаются в определенных (одних и тех же) местах, за исключением пептидов, по к-рым Б отличаются друг от друга Этим методом впервые обнаружено, что при замене одного остатка глутаминовой к-ты в молекуле гемоглобина на остаток валина образуется серповидноклеточный гемоглобин, встречающийся при одном из видов анемии. Методом пептидных карт изучают генетич. аспекты эвотюционных изменений Б. и выявляют изменения Б. при различных заболеваниях. [c.121]

Ферментативные методы гидролиза основаны на избирательности действия иротеолитических (вызывающих распад белков) ферментов, расщепляющих пептидные связи, образованные определенными аминокислотами. В частности, пепсин ускоряет гидролиз связей, образованных остатками фенилаланина, тирозина и глутаминовой кислоты, трипсин-аргинина и лизина, хпмотрипсин-триптофана, тирозина и фенилаланина. Ряд других ферментов, например папаин, субтилизин, проназа и другие бактериальные протеиназы, также используется для неполного гидролиза белков. В результате полипептидная цепь расщепляется на мелкие пептиды, содержащие иногда всего несколько аминокислот, которые отделяют друг от друга сочетанными электрофоретическими и хроматографическими методами, получая своеобразные пептидные карты. Далее определяют чередование аминокислот в каждом индивидуальном пептиде. Завершается работа воссозданием первичной структуры полной полипептидной цепи на основании определения последовательности аминокислот в отдельных пептидах. [c.56]

Трипсин. Трипсиноген и трипсин получены в кристаллическом виде, полностью расшифрована их первичная структура и известен молекулярный механизм превращения профермента в активный фермент. В опытах in vitro превращение трипсиногена в трипсин катализируют не только энтеропептидаза и сам трипсин, но и другие протеиназы и ионы Са . [c.420]

Последовательность аминокислотных остатков в белковой цепи называется ее первичной структурой. Определение первичной структуры производится путем частичного гидролиза белка с помощью протеаз, катализирующих расщепление пептидной связи лишь нежду определенными остатками. Так, трипсин режет лишь связи, образованные СО-группами остатков основных аминокислот — Apr или Лиз. В результате образуется смесь пептидов — коротких фрагментов белковой цепи. Их идентификация производится посредством химических и физико-химических методов (хроматография, электрофорез). Воздействуя вторым ферментом, можно разрезать другие связи в белке и получить смесь других фрагментов (пептидов) и т. д. [c.33]

Последовательность аминокислотных остатков в полипептид-,ной цепи называется ее первичной структурой. Определение пер.-вичной структуры производится путем частичного гидролиза белка с помощью специфических протеаз, катализирующих расщепление пептидной связи лишь между определенными остатками. Так, трипсин атакует лишь те пептидные связи, которые образованы СО-группами остатков основных аминокислот — Apr или Лиз. В результате образуется смесь коротких полипептидных цепей, олигомеров. Такие короткие цепи называются пептидами. Их исследование производится посредством химических и физико-химических методов (хроматография, масс-спектроскопия). Воздействуя другим ферментом, можно разрезать белок по другим связям, получить смесь других пептидов. N- и С-конце-вые остатки белка (см. стр. 68) определяются в результате их химической модификации, предшествующей частичному гидролизу. Зная строение пептидов, полученных при специфическом расщеплении различными ферментами, можно установить первичную структуру белка. Допустим, что белковая цепь имеет структуру [c.73]

Вслед за первыми работами Сэнгера в последние годы удалось расшифровать первичную структуру многих полипептидов и белков. После определения аминокислотной последовательности инсулина были расшифрованы последовательности рибонуклеазы, полипептида из вируса табачной мозаики, нескольких препаратов цитохрома с, различных цепей гемоглобина, ингибитора трипсина, химо-трипсиногена и химотрипсина, трипсина, глицеральдегидфосфат-дегидрогеназы и т. д. Вместе с последовательностями некоторых пептидных гормонов эти данные вошли в Атлас структуры и аминокислотной последовательности белков , который впервые был опубликован в 1966 г. и затем неоднократно переиздавался [c.40]

Интенсивное изучение биологических катализаторов дало возможность составить целостное представление об этих, по сути, наиболее важньгх структурах живой материй. В частности, было установлено, что все ферменты являются макромолекулами белковой природы. (Каталитическая активность специфичных полинуклеотидов, принимающих участие в сплайсинге РНК, является исключением, подтверждающим общее правило.) Первостепенное значение для функций ферментов имеет первичная структура, определяющая тип катализируемых реакций. Гидролиз пептидных связей трипсином или пепсином необратимо инактивирует ферменты. Для проявления каталитического действия большое значение имеет также нативность высших белковых структур (гл. 3). Обратимая денатурация является фактором подавления или восстановления ферментативной активности. Физико-химические свойства ферментов соответствуют таковым для белков, причем заряд играет существенное значение для каталитического акта. Молекулярные массы ферментов лежат в пределах от 10 до 1000 kDa и более, т. е. в большинстве случаев фермент по размерам гораздо больше, чем субстрат. [c.61]

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]

Все известные в настоящее время ферменты представляют собой белки, причем их каталитическая активность зависит от степени сохранности нативной структуры белка. Например, разрушение полипептидных цепей в результате кипячения фермента в растворе сильной кислоты или обработки трипсином обьгано приводит к потере его каталитической активности. Это свидетельствует о том, что первичная структура белка необходима для проявления его ферментативной активности. Болёе того, стоит нам только нарушить характерную для нативной молекулы фермента упаковку полипептидной цепи (цепей), нагревая белок или воздействуя на него экстремальными значениями pH или денатурирующими агентами, как каталитическая активность фермента исчезает. Таким образом, для ферментативной активности белков важное" значение имеет сохранение их первичной, вторичной и третичной структур. [c.228]

БСИ, детально исследованный группой ВИткопа, применяется для решения различных задач [68—72], а именно а) для расщепления соседней с остатком триптофана пептидной связи при определении первичной структуры белков б) для определения содержания триптофана в) для классификации различных состояний остатков триптофана. В соответствующих условиях [73] этот реагент лишь частично модифицирует остатки триптофана в белках. Например, при pH 5,5—6,0 под действием БСИ окисляются 4 из 8 остатков триптофана в а-химотрипсине, тогда как при pH 4,0—4,5 окисление идет почти по всем точкам [73]. Аналогичные результаты были получены при исследовании трипсина [62, 73]. В этих умеренных условиях НБС модифицирует в указанных белках некоторые остатки тирозина, но не действует на гистидин, метионин и остатки цистина [74, 75]. Из 6 остатков триптофана в лизоциме к БСИ наиболее чувствителен Тгр 62 [76]. Данные по частичной модификации триптофана получены при исследовании бактериальной а-амилазы [77] и дитохрома с лошади [28]. Степень модификации определяют по уменьшению величины поглощения при 280—282 нм [68, 69]. [c.355]

За последние годы полностью расшифрована первичная структура целого ряда важных пептидов и белков окситоцина и вазо-прессина, инсулина, адренокортикотропного и меланотропного гормонов гипофиза, глюкагона из поджелудочной железы, цитохрома С, рибонуклеазы, трипсина, химотрипсина, гемоглобина, белка вируса табачной мозаики. Близка к завершению расшифровка и других протеинов. [c.25]

Предполагается, что изменение первичной структуры, вызванное отщеплением активационного пептида (гексапептида), вызывает изменение конформации молекулы и образование каталитически активного участка трипсина. Последний ускоряет превращение Т. в трипсин, т. е. активация носит автоката-литич. характер. Активация Т. может происходить и при действии других ферментов, напр, протеиназы из Peni illium. Механизм активации при этом остается тем же. В последние годы подробно исследована первичная структура Т., а вместе с тем и трипсина. [c.134]

Для рещения этой задачи было необходимо заново подвергнуть всю полипептидную цепь рибонуклеазы ферментативному гидролизу, но уже с помощью другого фермента. Если вначале использовался трипсин, то далее расщепление проводилось химотрипсином. Получемые в ходе химотриптического гидролиза пёптиды выделяли в чистом виде и исследовали на чередование аминокислотных остатков. Цель этой гигантской работы состояла в получении нескольких серий пептидов, частично перекрывающих друг друга. Располагая такими сериями перекрывающихся пептидов, можно определить не только последовательность аминокислотных остатков в отдельных пептидах, но п места сшивок самих пептидов в единой полипептидной цепи.. Говоря иными словами, удается установить порядок чередования остатков в первичной цепи целого белка. Заметим при этом, что часто приходится прибегать к гидролизу цепи с помощью третьего (пепсин), а иногда и четвертого (папаин) фермента. Именно этим путем была расшифрована первичная структура А- и В-це-пей инсулина (рис. 13, 14), рибонуклеазы, цитохрома С и других белков. [c.86]

В настоящее время первичная структура известна для ограниченного числа белков, а именно для инсулина, адренокортико-тропина, рибонуклеазы, ВТМ, химотрипсина, трипсина, цитохро-л а С, гемоглобина, миоглобина и лизоцима. [c.87]

Денатурация белков — это разрушение третичной и частично вторичной структур путем разрыва дисульфидных и слабых нековалентных взаимодействий (водородных, ионных, гидрофобных), сопровождающееся потерей функции белка. Иными словами, денатурация — это потеря нативной структуры. При денатурации не разрываются пептидные связи, т.е. первичная структура сохраняется. Денатурацию белков вызывают любые агенты, действующие на нековалентные взаимодействия. При этом белок выпадает в осадок, если теряются основные факторы устойчивости — заряд и гидратная оболочка. Если после удаления денатурирующего агента восстанавливается нативная структура белковой молекулы, то это явление называется ренатурацией (ренативацией). В пищеварительном тракте денатурация пищевых белков соляной кислотой приводит к доступности пептидных связей для ферментативного гидролиза первичной структуры (пепсин в желудке трипсин, химотрипсин, карбоксипеп-тидазы в двенадцатиперстной кишке дипептидазы, трипептидазы и аминопептидазы в тонком кишечнике). [c.37]

Белки организмов разных видов, проявляющие одинаковую биологическую функцию (эволюционно родственные), могут иметь схожее пространственное строение (третичные структуры), но при этом существенно отличаться по первичной структуре. Например, к таким белкам относятся миоглобины и гемоглобины, а также трипсин, химотрипсин, эластаза и другие протеолитические ферменты животных. Вероятно, существует еще нерасшифрованный стереохимический код, определяющий способ [c.68]

Ингибиторы из поджелудочной железы человека и животных - это, главным образом, основной панкреатический ингибитор трипсина Куница и секреторный панкреатический ингибитор трипсина Казаля, которые упоминались выше. Они представляют собой небольшие белки (58 и 56 аминокислотных остатков соответственно), подавляющие активность не только трипсина, но и ряда других сериновых протеиназ. Первый из них, исследован весьма подробно в структурном отношении (см. гл.6). Первичная структура второго была выяснена сравнительно недавно [27741. Ингибитор типа Куница содержится не только в поджс лудочной железе, но обнаружен также в селезенке [27751 и плазме [ 77б]. Эффективные ингибиторы сериновых протеаз обнаружены в семенной жидкости [2744,27771 И молозиве коровы [2746]. [c.257]

Другое семейство близкородственных белков образует несколько сериновых эстераз. К ним относятся протеолитические ферменты химотрипсин, трипсин, эластаза и тромбин. На рис. 2.19 сравниваются аминокислотные последовательности этих четырех белков. Сравнение выявляет соответствие не только в аминокислотной последовательности, но и в расположении многих дисульфидных поперечных связей, а также в локализации очень реакционноспособного остатка серина, который, как известно, находится в активных центрах всех этих ферментов. Можно предположить, что такое сходство первичных структур должно приводить к сходству их третичной структуры. Именно это и представлено на рис. 2.20, где изображены три из четырех упомянутых выше белков. Следует, однако, обратить внимание на то, что, несмотря на сходство последовательностей, структуры и механизмов функционирования, позволяющее рассматривать эти четыре белка как родственные в эволюционном смысле, все же считать их тождественными никак нельзя. Различием аминокислотных последовательностей, и особенно пространственных структур, можно объяснить некоторые особенности субстратной специфичности этих белков и механизма их действия. [c.79]

Хотя структура активационных пептидов трипсиногена и химотрипсиногена существенно различается (табл. 3.2), трипсин, эластаза и химотрипсины А и В имеют сходные черты каждый из этих ферментов содержит около 230 аминокислот и специфически ингибируется ДФФ. Степень гомологии первичной структуры химотрипсинов А и В составляет 78%, а любой другой пары рассматриваемых ферментов — 40— 55% [8]. Очень большое сходство наблюдается в последовательностях аминокислот, окружающих остатки, которые участвуют в формировании активного центра (табл. 3.3). Третичные структуры трипсина [25], эластазы [8] и химотрипсина А весьма близки, а системы передачи заряда идентичны (рис. 3.3) все это свидетельствует об одинаковом механизме катализа у рассматриваемых протеиназ. Разная спе- [c.43]

Поэтапный протеолиз рецепторного белка возрастающими концентрациями трипсина в сочетании с изучением первичной структуры рецептора позволил установить следующее. Вся молекула рецептора состоит из 1186 аминокислотных остатков, из которых 621 остаток приходите к иа-шхек. ею чи ы iLv- с ли- [c.29]

Последний шаг состоит в воссоздании последовательности, в которой просеквенированные пептиды располагались в исходном белке. Для этого необходимо иметь пептиды, полученные разными методами в результате разрыва белковой цепи в различных местах (например, с использованием трипсина и хи-мотрипсина). Сопоставив последовательности полученных пептидов, однозначно устанавливают первичную структуру (рис. 4.12). [c.40]

Очень важной особенностью протеиназ является выборочный (селективный) характер их действия на пептидные связи в белковой молекуле. Так, пепсин избирательно ускоряет гидролиз пептидных связей, образованных фен и лей трипсин—арг и лиз-, химотрипсин—ароматическими аминокислотами папаин—арг, лиз и фен и т. д. В результате индивидуальный белок под действием определенной пептидил-пептидогидролазы расщепляется всегда на строго ограниченное число пептидов. Это находит практическое использование при определении первичной структуры белков и имеет огромное значение для регуляции обмена веществ, так как многие продукты селективного гидролиза белков обладают высочайшей биологической активностью именно этим путем из проферментов возникают ферменты, из предшественников гормонов—гормоны и рилизинг-факторы и т. п. Причина избирательного действия пептидпептидогидролаз заключается в том, что радикал аминокислоты, по соседству с которой гидролизуется пептидная связь, служит для образования фермент-субстратного комплекса. [c.131]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология