Химотрипсин первичная структура

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]

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]

Уже давно высказывалось мнение, что первичная структура белка — аминокислотный состав — определяет его пространственную структуру 1116, 117]. Поскольку за последнее десятилетие структура пяти белков — гемоглобина [1181, миоглобина [ПО, 1111, лизоцима [112, 113], а-химотрипсина [119] и рибонуклеазы А [120] — стала известна детально, а еще для нескольких белков рентгеноструктурный анализ дал достаточное разрешение для того, чтобы увидеть основные черты вторичной и третичной структур, многие исследователи пытаются найти корреляцию между аминокислотным кодом (составом и последовательностью аминокислотных остатков) и конформационным кодом (пространственной структурой). [c.388]

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]

Активный центр а-химотрипсина. Как известно, а-химотрипсин — протеолитический фермент, действующий в пищеварительном тракте. Он катализирует гидролиз пептидных и сложноэфирных связей. Молекула а-химотрипсина состоит из 246 аминокислотных остатков первичная структура его полностью расшифрована. [c.210]

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]

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]

ПЕРВИЧНАЯ СТРУКТУРА белка, последовательность аминокислотных остатков в полипептидной цепи. В П. с., закодированной в соответствующем данному белку структурном гене, заложено все необходимое для ее самоорганизации в глобулу с определенной пространств, структурой. П. с. определяет вторичную и третичную структуры белка. Методы ее установления хорошо разработаны полипептидную цепь специфически расщепляют протеиназами (трин-сином — по остаткам аргинина и лизина, химотрипсином — по остаткам аром, аминокислот и лейцина) или хим. методами (бромцианом по остаткам метионина) в полученном наборе перекрывающихся пептидных фрагментов определяют последовательность аминокислот, используя преим. ступенчатое расщепление по Эдману (процесс автоматизирован), и сопоставляют строение фрагментов. [c.429]

В ходе катализа в молекуле химотрипсина функционирует система переноса заряда, которая служит каналом переноса протона. Эта система включает три аминокислотных остатка, далеко отстоящих друг от друга в первичной структуре, но сближенных в рамках третичной структуры до расстояний, допускающих возможность взаимодействия. Этими остатками являются Asp 102, His 57 и Ser 195. Хотя в химотрипсине большинство заряженных остатков находится на поверхности молекулы, остатки, из которых формируется система переноса заряда, укрыты во внутренней неполярной части молекулы. Три упомянутых остатка образуют цепочку Asp 102. .. His 57. ... Ser 195. [c.92]

С другой стороны, известны молекулы белков, которые резко отличаются друг от друга первичной, вторичной и третичной структурами, но несмотря на это, обладают сходной биологической активностью. Классическим примером могут служить химотрипсин и бактериальная протеиназа субтилизин. Несмотря на существенные различия в структурах, основные аминокислоты активных центров этих ферментов идентичны и осуществляют свои каталитические функции по сходному механизму. По-видимому, такие белки являются результатом пересечения путей эволюции. [c.282]

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]

Третичная структура уникальна для каждого Ф., однако у однотипных Ф., даже сильно отличающихся по первичной структуре, пространственное расположение цепей м. б. сходным (напр., химотрипсины и субтилизины). Часто в третичной струетуре можно вьщелить отдельные компактные части (домены), соединенные участками полипептидной цепи. Организация в пространстве неск. субъединиц определяет четвертичную сгрукт у Ф. [c.84]

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]

Если в 50-60-е годы XX века работы по установлению первичной структуры были пионерскими (инсулин — 51 аминокислота, Ф Сенгер, Нобелевская премия 1958 г, рибонуклеаза— 124 аминокислоты, С Мур, У Стейн, К Анфин-сен. Нобелевская премия 1972 г, химотрипсин — 241 аминокислота, Б Хартли, 1964 г, цитоплазматическая амино-трансфераза — 412 аминокислот, Ю Овчинников, А Бра-унштейн и др, 1973 г ), то в настоящее время это рутинные работы [c.881]

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]

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]

Данных по аминокислотной последовательности каждой полипептидной цепи белка еще не достаточно для установления его первичной структуры. Необходимо определить число и местоположение дисульфидных мостиков, связывающих эти цепи в единое целое. Разрешение этой задачи требует очень мягких условий гидролиза, ибо воздействие таких реагентов, как концентрированная соляная кислота приводит к окислению цистина до цистеиновой кислоты и ряда других продуктов. Поэтому белок подвергают энзиматическому гидролизу в возможно более мягких условиях и в присутствии тиоловых ингибиторов (например, Ы-этилмалеинимида). Часто для этой цели используют пепсин и химотрипсин, и расщепление ведут при pH 1,9 и 8,0 соответственно. Полученную смесь пептидов подвергают разделению с помощью одного или нескольких перечисленных выше приемов, п фрагменты, содержащие дисульфидную связь, выделяют в чи- [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]

В химии белка уже достигнут ряд выдающихся результатов. Разработаны современные физико-химические методы исследования аминокислот, пептидов и белков. Установлена первичная структура некоторых белковых ферментов и гормонов, таких, как адренокортикотропный гормон, инсулин, рибонуклеаза, миоглобин, гемоглобин, цитохром с, лизоцим, химотрипсиноген, белок вируса табачной мозаики и других. Успешно развиваются методы синтеза биологически активных белков и пептидов. В 1963 г. осуществлен синтез первого высокомолекулярного белка гормональной природы — инсулина, а в 1969 г. — синтез фермента р1[бонуклеазы (124 аминокислотных остатка). Изучена пространственная структура миоглобина, гемоглобина, лизоцима, химотрипсина, карб-оксипеитидазы А, рибонуклеазы и других белков. Эти достижения помимо их высокой научной ценности имеют громадное практическое значение для медицины, сельского хозяйства и ряда отраслей промышленности. [c.18]

Ниже будут рассмотрены четыре различных гидролитических фермента (химотрипсин, рибонуклеаза, лизоцим и карбоксипепти-др.за А) их изучение может служить примером использования различных экспериментальных подходов с целью выяснения структурно-функциональных особенностей ферментов. Для каждого из этих ферментов установлена первичная структура, выяснена структура активного центра и механизм связывания субстрата. Кроме того, детально изучены каталитические свойства этих ферментов, и на основе полученных данных предсказан вероятный механизм действия каждого из них. [c.298]

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]

Сложность построения реальной артины возникновения структурных повреждений в облученных белках заключается прежде всего в том, что. необходимо выявить те физико-химиче- скне процессы, в результате которых одиночное событие потери энергии в пределах белковой молекулы, т. е. поглощение структурой около 60 эВ, вызывает ее генерализованное повреждение, такое, как изменение конформации. Следует также объяснить причину селективного поражения отдельных структурных звень- ев, например только шести aм инo,кислот в первичной структуре рибонуклеазы, или серина и триптофана в молекуле химотрипсина. Первичное событие абсорбции энергии носит вероятностный характер, т. е. любая из аминакислот i равной вероятностью поглощает энергию излучения, а конечное структурное. поражение локализуется в специфических участках. Для объяснения зто<го эффекта, вероятно,. необходимо допустить возможность миграции энергии и заряда по полипептидной цепи вплоть до локализации в определенном структурном звене. [c.82]

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]

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]

Рис. 1.1. Первичная структура а-химотрипсина. Фермент состоит из трех цепей, связанных друг с другом дисульфидиыми мостиками. Эти цепи образовались из одной полипептидной цепи химотрипсиногена в результате выщеп-ления аминокислотных остатков Sep-13, Arg-14, Thr-147 и Asn-148. (С любезного разрешения Blow D. М.)

Основная функция всех гемоглобинов одинакова, поэтому их можно рассматривать как изобелки. Следовательно, удвоение генов и последующие независимые мутации копий — это один из механизмов образования изобелков, в том числе изоферментов. Дальнейшее накопление мутаций в родственных генах ведет к еще большей дивергенции (расхождению) свойств соответствующих белков. Например, семейство родственных белков составляет группа протеолитических ферментов, включающая трипсин, химотрипсин, эластазу, тромбин, плазмин их называют сериновыми протеазами, поскольку они содержат в активном центре остаток серина, непосредственно участвующий в катализе. Механизм действия этих ферментов сходен, однако они различаются по субстратной специфичности и роли, которую выполняют в организме, поэтому название изоферменты к ним уже вряд ли применимо. Существуют и другие семейства протеаз аспартатные, цистеиновые и металлопротеиназы (содержат в активном центре аспарагиновую кислоту, или цистеин, или ион цинка соответственно). Все семейства вместе образуют суперсемейство протеаз. Продолжающееся накопление мутаций в конечном счете приводит к тому, что гены, возникшие в результате удвоения их общего предшественника, утрачивают признаки родства, а кодируемые ими белки имеют совершенно различные первичную структуру и функцию. Этот путь и ведет к увеличению количества и разнообразия генов при филогенезе. Удвоение генов и их дивергенция путем независимых мутаций составляют механизм дихотомической эволюции генов и соответствующих белков. [c.163]

Г.-белки с мол. м. от 10-15 тыс. до 200-300 тыс. Они проявляют свою каталитич. активность, как правило, в отсутствие к.-л. кофакторов лишь в нек-рых случаях необходимы ионы металлов-гл. обр. Zn " , Со " , Са , Mg " . Для небольшого числа Г. известна первичная, а для нек-рых и пространств, структура молекулы (напр., для лизоци-ма, пепсина, трипсина, химотрипсина). Отмечено значит, сходство структуры ферментов одного подкласса, особенно в области активного центра. Так, мн. протеиназы имеют в активном центре одинаковую последовательность аминокислот Gly Asp Ser Gly Gly Pro (обозначения см. в ст. Аминокислоты]. Близкое строение имеет и активный центр ряда эстераз. [c.561]

Степень специфичности, ее строгость могут значительно варьировать у различных ферментов. У многих ферментов специфичность менее точна, менее абсолютна, более щирока. Они могут превращать целый ряд близких по структуре субстратов, расщеплять многие (близкие, но отличающиеся по структуре) виды связей, осуществлять некоторые, хотя и вполне определенные, превращения, но в самых разнообразных молекулах и т. п. Так, фермент фосфатаза расщепляет эстеры фосфорной кислоты, образованные разными спиртами, а также искусственные вещества этого типа, которые в организме не встречаются. Широкую специфичность выявляет и мальтаза пищеварительного сока. Наряду с мальтозой она гидролизует все те соединения, в которых к первому углеродному атому глюкозы в а-гликозидной связи присоединен какой-либо другой радикал. Этот фермент правильнее называть а-гликозидазой. Протеолитические ферменты пепсин и химотрипсин в составе пептидных цепей белков расщепляют некоторые виды связей очень быстро, другие значительно медленнее. В связи с этим говорят, например, о первичной и вторичной специфичности пепсина или даже о первичной, вторичной и третичной специфичности а-химотрипсина, имея инода в виду в качестве третьей ту группу связей в пептидных цепях, которых фермент вовсе не может разрушать, либо расщепляет их так слабо, что это с трудом можно уловить. [c.58]

Хроматографический метод очистки и фракционирования белков на карбоксильной смоле Амберлит ШС-50 успешно применен к следующим белкам цитохрому С, рибопуклеазе, лизоциму, химотрипсиногену, химотрипсину, гиалуронидазе, гемоглобинам, адренокортикотропяому гормону, инсулину и др. Среди этих работ следует отметить обнаружение двух хроматографически активных белков, обладающих активностью рибонуклеазы, доказательство распада индивидуального лиофилизованного лизоцима при комнатной температуре и лиофилизованной рибонуклеазы при 0° С. Наибольшее значение тонкая хроматографическая очистка белка имеет при изучении первичной его структуры и физикохимических констант, характеризующих вторичную и третичную структуры. [c.200]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология