Метионин, расщепление пептидных связе

Критическим моментом при определении структуры гормона роста, выделяемого гипофизом человека, оказалось избирательное расщепление пептидных связей, образованных метионином. Уравнение реакции приведено ниже. Напишите механизмы этих превращений. [c.417]

Основная проблема, однако, состоит в том, что белковая молекула, состоящая из идентичных субъединиц, будет давать пептидную карту с гораздо меньшим числом фрагментов, чем предсказывает теория на основе только молекулярного веса. С другой стороны, изозим, состоящий из разных полипептидных цепей, может дать пептидную карту с большим числом пептидов, чем ожидается для идентичных полипептидных цепей и с меньшим числом пептидов, чем можно ожидать на основе молекулярного веса всей белковой молекулы, потому что некоторые части разных полипептидных цепей имеют идентичную первичную структуру. Ферментативный гидролиз можно заменить неферментативным расщеплением пептидных связей, например при реакции белка с бромцианом. В этом случае расщепление полипептидных цепей происходит специфически по остаткам метионина [78]. [c.402]

Среди описанных методов химического расщепления наибольшее применение при исследоаании первичной структуры белков находит деградация бромцианом по остаткам метионина. Относительно широко используется расщепление по остаткам триптофана и по связи Asn—Gly. Значительно реже применяют частичный кислотный гидролиз по саязи Asp—Pro и расщепление по остаткам цистеина и тирозина. При расщеплении белков по остаткам метионина, триптофана и цистеина обычно образуются крупные пептидные фрагменты, содержащие в среднем 40 — 80 аминокислотных остаткоа, что связано с низким содержанием этих аминокислот а белках. Более крупные пептиды могут быть получены при расщеплении связей Asn—Gly и Asp—Pro. [c.52]

Внутримолекулярное связывание боковых радикалов двух остатков цистеина создает дисульфидный мостик, который обычно способствует упорядоченности конформации. Многие обладающие важными биологическими функциями полипептиды имеют первичную структуру, включающую дисульфидные мостики между остатками цистеина, которые отделены друг от друга в полипептидной цепи несколькими атомами, что приводит к образованию многочленных колец. Влияние дисульфидных мостиков на конформацию полипептидной цепи, находящейся между двумя остатками цистеина, легко видеть по возрастанию неупорядоченности, происходящему при расщеплении дисульфидных групп. Лизоцим после расщепления дисульфидных связей теряет около 50 % своих а-спиральных участков [27], однако расщепление полипептидной цепи в двух точках (по остаткам метионина) приводит к трем пептидным фрагментам, соединенным дисульфидными мостиками и ли- [c.433]

Расщепление пептидной цепи химическими методами основано на избирательной способности боковых цепей некоторых аминокислот повышать лабильность соседней пептидной связи. Под этим углом зрения были исследованы возможные приемы расщепления пептидных связей при остатках оксиаминокислот, цистеина, триптофана, метионина, ароматических и дикарбоновых аминокислот. [c.127]

Методы, принятые для определения последовательности аминокислот в белках, широко используют ферментативную деструкцию и последующее изучение осколочных полипептидных цепей небольшого размера и перекрывающегося строения, выделяемых и характеризуемых после проведения процесса деструкции. Тем не менее сохраняется необходимость в разработке избирательных и количественных химических методов расщепления основной цепи макромолекул белков. В последние годы было найдено несколько химических методов расщепления пептидных связей но остаткам метионина, триптофана, гистидина и тирозина. Многие из этих методов очень специфичны, причем расщепление протекает в таких местах молекулы белка, которые недоступны действию ферментов. Эти химические методы могут найти применение для специфического расщепления одной, двух или трех пептидных связей молекулы белка — соседних с аминокислотными остатками, встречающимися в молекуле один, два или три раза соответственно. [c.387]

Молекулярная масса и изоэлектрическая точка - характерные параметры белка. Однако в основе точной идентификации белковой молекулы лежит определение аминокислотной последовательности. Уже на первом этапе этого процесса, включающего расщепление белка на мелкие фрагменты, можно получить значительную информацию о данном белке. В настоящее время в продаже имеются протеолитические ферменты и химические реактивы, расщепляющие белки по определенным аминокислотным остаткам (табл. 4-10). Так, фермент трипсин отщепляет остатки лизина и аргинина со стороны карбоксильных групп химический реактив бромистый циан расщепляет пептидные связи, расположенные после остатков метионина. Поскольку такие специфические ферменты и реактивы расщепляют в белковой молекуле ограниченное количество связей, при их воздействии образуется смесь больщих пептидов. Разделив эту смесь методом электрофореза или хроматографии, можно получить пептидную карту, характеризующую исследуемый белок. Такие пептидные карты называют иногда фингерпринтами (отпечатками пальцев) белка (рис. 4-53). [c.219]

Расщепление С-пептидной связи триптофана путем озоно-лиза не применяется в химии белка из-за низкого выхода, окисления цистеина (в цистеиновую кислоту), метионина (в метионин-5,5-диоксид) и отчасти тирозина. [c.115]

Хотя описан ряд методов селективного расщепления определенных пептидных связей белковой цепи на такие фрагменты, которые можно анализировать по методу Эдмана, щирокое использование нащли всего несколько из них. Наиболее популярным методом является использование бромциана для расщепления пептидных связей по остаткам метионина схема (22) . Остаток метионина превращается в гомосерин и его лактон, которые становятся С-концевыми остатками всех фрагментов, за исключением С-концевого фрагмента исходного белка. Так как Met встречается относительно редко, фрагменты, получающиеся после подобного расщепления, довольно крупны, но с помощью современных вариантов анализа по Эдману можно проводить анализ их последовательности. Более того, лактон гомосерина на С-конце является подходящим участком для ковалентного связывания таких фрагментов с нерастворимым носителем при твердофазном секвентном анализе см. схему (17) . [c.273]

Интересный метод избирательного расщепления пептидных связей по остаткам метионина предложен Гроссом и Уиткопом [71]. Пептид, содержащий метионин, обрабатывают иодацетамидом или бромцианом при этом образуется сульфониевая соль метионина. Под действием теплой воды происходит расщепление пептидной цепи через промежуточную стадию образования иминолактона. [c.132]

Расщепление пептидной связи по карбоксильной группе метионина основано на взаимодействии бромоциана с тиоэфирной группой с образованием гомосерина, гомосеринлактона и метил-тиоцианата [68]. [c.96]

Расщепить пептиды по остатку метионина можно с помон ью агентов, алкилирующих тиоэфирную группу по механизму реакции, аналогичному расщеплению бромоцианом. Наиболее эффективным реагентом оказался иодоацетамид [109, ПО]. При обработке апокаталазы этиленимином идет реакция присоединения по тиоэфирной группе метионина с образованием амино-этилсульфониевой соли с последующим расщеплением пептидной связи [166]. В сочетании с методом диагонального электрофореза эту реакцию применяли для идентификации и выделения пептидов, содержащих остатки метионина [187, 188]. [c.101]

Расщепление пептидной связи по аминогруппе триптофана можно также объяснить 1—6-взаимодействием по аналогии с механизмом реакции бромоциана с метионином без расщепле-ПИЯ пептидной связи [22] (разд. 2.4.1). В случае метионина образуется производное 0-аминоацилгомосерина, которое, по-видимому, устойчиво в водной среде (например, в 70%-ной муравьиной кислоте). В случае триптофансодержащих пептидов идет образование соответствующего 0-аминоацильного произ- [c.105]

Благодаря высокой специфичности и почти количественному выходу продуктов реакции расщепление бромоцианом по остатку метионина находит широкое применение в химии белка. Созданы и проверены на практике удовлетворительные методы расщепления пептидных связей триптофана и цистеина. [c.128]

При каталитическом гидрировании в органических растворителях (уксусная кислота, спирты, ДМФ и др.) или в водно-органическои фазе с катализаторами (палладиевая чернь, палладий на угле или палладий на сульфате бария) наряду со свободным пептидом получаются не мещающие выделению толуол и диоксид углерода. Окончание выделения СО2 означает одновременно заверщение процесса отщепления. В том случае, если в пептиде присутствуют остатки цистеина или цистина, гидрогенолитического отщепления не происходит, но его можно проводить в присутствии эфирата трифторида бора [59] или 4 г-экв. циклогексиламина [60]. Такие же условия нужно соблюдать и при деблокировании в присутствии метионина. При восстановительном расщеплении натрием в жидком аммиаке [61] наряду с желаемым пептидом образуются 1,2-дифенилэтан и небольщие количества толуола углекислота же связывается в карбонат натрия. При работе по этому методу одновременно с бензилоксикарбонильным остатком отщепляются N-тозильная, N-тритильиая, S- и О-бензильные группы, а метиловые и этиловые эфиры частично переводятся в амиды. В качестве побочных реакций наблюдается частичное разрущение треонина, частичное деметилирование метионина, а также расщепление некоторых пептидных связей, например -Lis-Pro- и - ys-Pro-. [c.103]

Помимо приведенных ферментативных методов для селективного расщепления пептидных цепей используются химические методы [87, 88]. Так, например, бромциан расщепляет пептидные связи, образованные с участием карбоксильной группы метионина, а N-бpoм yкцинимид — связи тирозина или триптофана. [c.366]

Наряду с трипсином из яоджелудочной железы выделяют другую сериновую протеиназу — химотрипсин. Используемый для структурных исследований а-кимотрипсин А проявляет максимальную активность в диапазоне pH 7,8 — 9,0. Химотрипсин обладает гораздо более широкой специфичностью, чем трипсин. Фермент преимущественно катализирует гидролиз пелтидиык связей, образо< ванных карбоксильными группами ароматических аминокислот — тирозина, фенилаланина и триптофана. С меньшей скоростью гидролизуются пептидные связи лейцина, метионина, гистидина. Скорость расщепления отдельных связей в белках и пептидах зависит от характера соседних аминокислотных остатков. [c.45]

В окисл.-восстановит. р-циях небольшая скорость м. б. обусловлена тем, что числа электронов, отдаваемых одной частицей восстановителя и принимаемых одной частицей окислителя, не совпадают. При этом катализатором м. б. частица, способная чпереключать одноэлектронный механизм р-ции на двухэлектронный (см. Окислительновосстановительный катализ). Большие возможности для Г. к. открываются при использ. в кач-ве катализаторов комплексных соед. переходных металлов (см. Катализ комплексными соединениями). А. Е. Шилов. ГОМОЛИТИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ, происходят в результате разрыва одной или неск. электронных пар, образующих хим. связь, и (или) образования новой связи при взаимод. частиц, каждая из к-рых обладает неспаренным электроном. В Г. р. участвуют или образуются атомы или своб. радикалы. Типичные Г. р. мономолекулярный и бимолекулярный распады молекул с образованием своб. радикалов р-ции отрыва, замещения и присоед. с участием своб. радикалов рекомбинация и диспропорционирование своб. радикалов. К Г. р. часто относят также окисл.-восстановит. р-ции с переносом одного электрона. При Г. р. атомов (радикалов) с молекулами выполняется принцип неуничтожимости своб. валентности. Г. р.— элементарные акты мн. цепных р-ций, вапр. радикальной и анионной полимеризации, хлорирования и нитрования алиф. соединений. L-ГОМОСЕРИН (Ь-а-амино-у-оксимасляная к-та) НОСН2СНгСН(ЫНг)СООН, крист. раств. в воде. Легко образует 7-лактон. Содержится в соке ряда растений, в белки не включается. Предшественник треонина. Биосинтез — последоват. восстановлением группы Э-СООН аспарагиновой к-ты. Получ. галогенированием и послед, аминированием бутиролактона. Образуется из метионина при специфич. расщеплении пептидной цепи белков бромцианом эта р-ция использ. для определения первичной структуры белка. [c.141]

КО те пептидные связи, в которых карбонильная группа принадлежит остатку метионина (табл. 6-6). Следовательно, если полипептид содержит восемь остатков метионина, то при обработке бромциа-ном обычно образуются девять пептидных фрагментов. Полученные таким способом фрагменты можно разделить методом электрофореза или хроматографии. Каждый из этих коротких пептидов подвергают расщеплению по Эдману, как было описано для стадии 4, и таким путем устанавливают их аминокислотную последовательность. [c.151]

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]

Реакция расщепления под действием смеси ДМСО —гало-геноБОдородная кислота идет избирательно по пептидной связи триптофана. При этом метионин окисляется до S-оксида, а цистеин — до цистина. На практике с целью защиты остатка тирозина в реакционную смесь добавляют немного фенола. Рекомендуется добавлять фенол и в 48%-ную НВг для связывания следов брома. Указанных мер вполне достаточно для полного сохранения тирозина [163], однако известно одно исключение, когда отмечалась его деструкция [57]. [c.110]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология