Аминокислоты доступность в белках

Способность использовать ароматические соединения распространена лучше всего среди псевдомонад. Расщепление этих соединений происходит только в аэробных условиях. Для синтеза аминокислот (и белка), (Пуриновых и пиримидиновых оснований, а также некоторых витаминов микроорганизм должен получать в доступной для пего форме азот. [c.284]

Аминокислотный состав белка (выраженный в граммах на 16 г азота) сравнивается с аминокислотным составом стандартного белка, за который принимают белок целого яйца, незаменимые аминокислоты его, как доказано этими авторами, полностью доступны и обеспечивают оптимальный рост крыс. Подсчитывается процентная доля каждой незаменимой аминокислоты изучаемого белка по отношению к соответствуюш,ему содержанию в стандартном белке. Наименьшая доля из всех принимается в качестве химического показателя. Этот показатель зависит только от содержания лимитирующей незаменимой кислоты и не учитывает ни наличия аминокислот, ни возможного их избытка по сравнению с потребностью, что может объяснить его слабую корреляцию с биологической ценностью белка, измеренной при кормлении животных [25]. [c.574]

Информация об общем содержании белков и их аминокислотном составе не дает полного представления о питательной ценности исследуемого продукта. Анализы аминокислотного состава дают ценные сведения лишь относительно потенциальной пищевой пригодности белка, так как набор аминокислот, полученный после кислотного гидролиза, не всегда соответствует набору физиологически доступных аминокислот. Необходимо учитывать соответствие и доступность белков действию протеолитических ферментов. Последняя определяется типом белков (запасные, транспортные, структурные и т. д.) и их соотношением в клетке прочностью клеточной оболочки и ее составом происхождением белков (растительные, животные, бактериальные). [c.75]

Быстро возрастающий интерес к этой проблеме, помимо ее фундаментального значения, связан с тем, что лишь с недавнего времени промежуточные стадии биосинтеза белка стали доступны для химического изучения. Так, недавно было обнаружено, что системы, активирующие внедрение аминокислот, меченных С , в белок, могут быть разделены центрифугированием на две основные фракции — микросомы и растворимые энзимы. [c.263]

Если проанализировать все проведенные синтезы Меррифилда (табл. 2-9), то станет ясно, что это в основном работы в период между 1968 и 1972 гг. В это время во многих новых лабораториях — а их количество в США со времени опубликования концепции Меррифилда увеличилось в десять раз — начали проводить синтезы пептидов на носителях, чему в значительной степени способствовала коммерческая доступность синтезаторов. Очевидно, разочаровывающие результаты при попытках синтеза белков привели к реалистической оценке возможностей метода. Попытка синтеза лизо-цима привела, например, к смеси полипептидов, которая обладала 0,5—1% специфической активности [455]. Гораздо успешнее был синтез рибонуклеазы А [449], хотя и в этом случае выход составлял всего 16%. На этом ферменте с помощью твердофазной техники проведено интересное изучение взаимосвязи строения и активности [467]. Несомненно, что биологическая активность не является критерием гладкого течения твердофазного синтеза. Синтез белка, состоящего из 188 аминокислот, который сначала считали гормоном роста человека, дал смесь белков с заметной биологической активностью. Несколько позднее было, однако, показано, что положенная в основу синтеза первичная структура не подтвердилась [453, 468]. Синтез длинноцепочечных пептидов и белков по методу Меррифилда в настоящее время и в обозримом будущем уже не может отвечать тем высоким требованиям, которые предъявляются к синтезу биологически активных соединений. [c.193]

Кроме того, чтобы быть доступными, т. е. усваиваться и использоваться организмом для участия в процессах белкового синтеза, аминокислоты пищевых и кормовых белков должны быстро высвобождаться в передней части пищеварительного [c.578]

Химики-органики до настоящего времени не достигли существенных успехов в разработке методов селективного расщепления белков, однако имеющиеся данные о последовательности сцепления аминокислот и стандартизация методов определения концевых групп при расщеплении пептидных связей создают основу для исследования новых методов. Доступность инсулина с точно установленным количественным составом [223] и других белков в сравнительно чистом виде должна послужить стимулом для дальнейшего изучения проблемы селективного расщепления. [c.166]

Доступная воде поверхность [17] боковой цепи аминокислоты как функция ее гидрофобности [16], т. е. как функция свободной энергии переноса из воды в этанол или диоксан, которые по предположению имитируют условия во внутренней области белка. Доступная воде поверхность определена [c.22]

Азот требуется для биосинтеза и аминокислот, и нуклеотидов. В природе, однако, встречается мало растворимых соединений азота в биологически доступной форме. Поэтому большинство организмов использует аммиак, аминокислоты и нуклеотиды экономно, тем более что все эти соединения являются предшественниками важнейших биомолекул-нуклеиновых кислот и белков. Действительно, как мы уже знаем, свободные аминокислоты, пурины и пиримидины, образующиеся в процессе метаболического обновления, часто вновь идут в дело, т.е. используются повторно. [c.674]

Подробная биография белка необходима для оценки биологического значения данного остатка. Как было показано на предыдущем примере, фиксация замен аминокислот почти полностью зависит от биологической роли соответствующей аминокислоты. Однако оценить эту роль довольно трудно, поскольку она может быть связана не только с определенной функцией белка, например каталитическим действием фермента, а со всеми другими взаимодействиями белка в организме на протяжении его жизненного пути от активации соответствующего гена до разложения полипептида. И хотя такие подробные биографии белков пока еще не доступны, можно тем не менее сделать некоторые общие замечания. [c.201]

В природных белках сравнительно мало титруемых свободных СООН- и КН,-групп, поскольку абсолютное их большинство находится в связанном состоянии, участвуя в образовании пептидных связей титрованию доступны в основном свободные СООН- и КН -группы у К- и С-концевых аминокислот пептида. [c.50]

Эта величина превышает суммарное число нуклонов во всей доступной наблюдению части Вселенной на 50 порядков. Поэтому число мыслимых аминокислотных последовательностей может рассматриваться как практически неисчерпаемое. Кроме участия в биокатализе белки выполняют и многие другие разнообразные и важные функции, которые будут рассмотрены как в этой, так и в последующих главах книги. Однако уже только тот факт, что белки выполняют функции ферментов, свидетельствует об их абсолютной необходимости для живых организмов. Конечно, ни каталитическая, ни какая другая функция белков отнюдь не присущи полипептидам как классу полимерных молекул. Она присуща белку со строго определенной последовательностью аминокислот и только в определенных условиях. Скорее всего среди бесчисленного множества мыслимых аминокислотных последовательностей лишь небольшая часть соответствует каким-либо функционально значимым белкам. [c.14]

НПр а-Аминокислоты (ь-конфигурация) — важнейшие составные части пептидов и белков. Встречаются и другие аминокислоты (Р-аланин, 4-аминомасляная кислота и др.). Любому живому организму необходимы определенные аминокислоты, некоторые из них являются незаменимыми и не могут быть синтезированы в организме из обычно доступных веществ. Человеку необходимо 9 таких аминокислот. [c.341]

Методы генетической инженерии стали важным инструментом биохимических исследований. В частности, они не только открыли возмогкность получения значительных количеств ранее мало доступных белков, в том числе эукариотических, но и возможность внесения направленных точечных изменений в первичную структуру белков, т.е. закхены одного определенного аминокислотного остатка на любой другой произвольно выбранный аминокислотный остаток (в пределах 20 аминокислот, из которых могут строиться полипептидные цепи при трансляции). Это достигается путем замены соответствующего кодона в ге1ю, программирующем исследуемый белок. Такая процедура называется сайт-специфичным мутагенезом. [c.305]

Однако количество информации, заключенной в одной-единственной клетке человека, все еще намного превьннает возможности доступных в настоящее время цифровых компьютеров человек пока еще не способен выразить в цифрах все многообразие биохимических фактов и взаимосвязей. Двадцать аминокислот, из которых построены все белки-это не просто двадцать кодирующих единиц, ибо значение любой данной аминокислоты в белке может быть различным. Например, значение серина может быть обусловлено тем, что в молекуле этой аминокислоты содержится полярная гидроксильная группа, способная образовывать водородную связь. Оно может быть также связано с тем, что серин входит в качестве важного структурного элемента в состав активного центра фермента (в случае трипсина) или регуляторного центра (в случае гликоген-фосфорилазы) или же быть носителем фосфатных групп (в казеине-белке молока). Перевести четырехбуквенный язык ДНК и двадцатибуквенный язык белков на язык цифр в том случае, когда эти буквы имеют множество значений, пока еще не представляется возможным. [c.852]

Первичным источником белка на нашей планете являются растительные организмы с их замечательной способностью синтезировать белок из углекислоты, воды и неорганических источников азота. Поэтому понятно, какое большое теоретическое значение имеет исследование генетических и биохимических механизмов процессов, лежащих в основе усвоения азота растениями и его превращений в аминокислоты и белки. Ассимиляция нитрата у большинства культур — это основной способ превращения неорганического азота в органические соединения. При этом нитрат превращается в аммоний за счет действия механизма поглощения нитрата и двух ферментов нитратредуктазы (НР) и нитритредуктазы (НИР). Таким образом, азот становится доступным для многих биосинтетических процессов, наиболее важным из которых с количественной точки зрения является синтез белка. Сейчас известно, что в регуляции процессов на этом пути определенную роль играют доступность нитрата и гормонов, свет и конечные продукты реакции. Данные физиологических и биохимических исследований, однако, почти не раскрывают молекулярные механизмы, лежащие в основе развития и регуляции реакций, входящих в этот процесс. Такая информация очень важна, если ученые стремятся понять, каким образом новые методы молекулярной биологии могут быть использованы для повышения эффективности ассимиляции нитрата и, следовательно, повышения содержания белка в растениях. [c.378]

Семейство сходных или эквивалентных нуклеотид-связывающих доменов было обнаружено М. Россманом в результате целенаправленного поиска близких структур, которые могли бы обусловить возникновшие родственных или почти тождественных функциональных центров. Заметим, что этот домен — только часть третичной структуры каждого белка. В другом интересном случае речь идет об участии лишь очень небольшой доли всей белковой молекулы. Каталитические центры химотрипсинового семейства протеаз чрезвычайно похожи на каталитический центр субтилизина (рис. 2.42). Их сходство существует несмотря на то, что общий характер свертывания полипептидных цепей в обоих белках совершенно различен. Эквивалентность этих участков предполагает, очевидно, подобие каталитических механизмов. Здесь возникают вопросы, связанные с ролью дивергенции и конвергенции в эволюции белков. Может оказаться, что существует очень небольшое число каталитических механизмов, доступных белкам, которые не используют для функционирования кофакторы или простетические группы. Это может быть обусловлено тем, что 20 обычных аминокислот реализуют лишь ничтожную долю известных химических возможностей, заложенных в малых органических молекулах. [c.121]

Пример 14-Д. Спектрофотометрическое титрование белков. При многих исследованиях структуры белков возникает необходимость определения величины р/С диссоциации протонов ионизуемых боковых групп аминокислот, поскольку эти величины указывают на локализацию аминокислоты в белке (правило 2 в табл. 14-2). Это часто можно сделать спектрофотометрически, так как при диссоциации зачастую меняется спектр одного из хромофоров (например, в случае тирозина) см. рис. 14-7. Рассмотрим гипотетический тирозинсодержащий белок и для определения числа внешних тирозиновых остатков воспользуемся правилом 2 (табл. 14-2). Предположим, что в этом белке имеется пять тирозиновых остатков. Если все они расположены на поверхности и ионизуются при увеличении pH, спектр, отвечающий остаткам тирозина, будет приближаться к спектру свободного тирозина при высоких значениях pH, изображенному на рис. 14-7 (правило 26). Другими словами, зависимость "Огаз ( макс для ионизованной формы) от pH будет выглядеть, как кривая А на рис. 14-17. Когда же, наоборот, три тирозиновых остатка расположены внутри в неполярном окружении, полученная кривая аналогична кривой Б (правило 2а) отношение величины первого плато к конечной величине равно Отметим, что при очень высоких pH на кривой видно большое возрастание 0295. Это указывает на то, что внутренние тирозиновые остатки стали доступны растворителю, т. е. белок развернулся (денатурировал). [c.399]

Такое планирование оправдано в тех случаях, когда потенциальное исходное соединение является бросовым товаром (например, является отходом того или иного производства и желательна его рациональная утилизация, либо когда в целевой молекуле легко распознать структурные фрагменты, отвечающие доступным соединениям. Наиболее выразите.льньш примером второй ситуации может служить синтез биополимеров (белков, полисахаридов, нуклеиновых кислот). Все они построены из небольших мономерных блоков, соединенных через гетероатомы. Такими мономерами для полипептидов и белков являются аминокислоты, для полисахаридов — моносахариды, а для нуклеиновых кислот — нуклеотиды. В биополимерах эти мономеры соединены амидной, 0-гли-козидной и фосфодиэфирной связями соответственно. Такие связи легко расщепляются при химическом или ферментативном гидролизе. Обратное превращение — сборка межмономерных связей — представляет собой обыч- [c.295]

Большинство аминокислот практически не поглощает свет в доступной для регистрации области, так что их приходится окра-тпвать нпнгидрином. Этот метод окраски будет подробно рассмотрен в приложении 2, посвященном аминокислотным анализаторам. Пептиды и белки поглощают свет в области 206—215 нм за счет пептидной связи и в широкой области спектра с максимумом вбли- и1 280 нм за счет присутствия в них ароматических аминокислот. Азотистые основания и нуклеиновые кислоты хорошо поглощают вблизи 260 нм. Поэтому не удивительно, что основной метод детектирования в хроматографии белков и нуклеиновых кислот — это регистрация поглощения света в ультрафиолетовой области спектра. Соответствующие приборы мы будем для краткости именовать УФ-детекторами. [c.82]

Определение. 0,5—1 мкмоль белка растворяют в 10—20 мл воды и осаждают на холоде, добавляя трихлоруксусную кислоту до конечной концентрации 5%- Осадок промывают 5%-ным раствором трихлоруксусной кислоты, а затем 3—4 раза ацетоном для удаления ее следов. Указанные стадии позволяют удалить свободные аминокислоты, которые могут загрязнять препарат белка, и приводят к денатурации белка, повыщающей доступность С-концевых аминокислот к действию карбоксипептидаз. При определении С-концевых аминокислот в пептидах первые стадии необходимо опустить. Промытый осадок белка или пептид растворяют в 0,2 М аммоний-бикарбонатном буфере или в [c.155]

Биопромышленность производит кормовые и пищ. белки, пептиды, аминокислоты, ферменты, витамины, антибиотики, этанол, орг к-ты (лимонную, изолимонную, уксусную и др), регуляторы роста растений, прир пестициды, лечебные и иммунные препараты для человека и животных Биол процессы имеют существенные достоинства они используют возобновляемое сырье, происходят в мягких условиях, с меньшим числом этапов, их отходы доступны переработке Применение биотехнологических процессов особенно выгодно экономически и технологически при производстве относительно дорогих малотонна сных продуктов [c.289]

Индекс Озэра [48] основывается на том представлении, что вероятность наличия и доступности незаменимых аминокислот в месте синтеза тканевых белков зависит от их произведения, а не от их суммы. Эталонным белком здесь служит куриное яйцо, как и в химическом индексе Митчела и Блока. Этот индекс Озэра представляет собой среднее геометрическое отношение каждой из незаменимых аминокислот в исследуемом белке к его соответствующему значению в яйце, причем для каждого соотношения минимум равен 1, а максимум — 100. Число рассматриваемых незаменимых аминокислот может варьировать в зависимости от биологического вида, которому предназначается конкретный белок. [c.575]

Синтез белков из аминокислот идет на рибосомах, в состав которых входит рибосомальная РНК (р-РНК). Функция рибосом состоит, надо полагать, в удержании и-РНК в развернутом состоянии, чтобы все ее кодоны были легко доступны и и-РНК могла бы осуществить свои функции, как матрица. Цепь и-РНК одновременно связывается с несколькими рибосомами, образуя активный структ> рный элемент для синтеза белка,— полисому. [c.45]

Как уже говорилось выше, питательная ценность зависит также от степени и скорости высвобождения незаменимых аминокислот. Эти факторы особенно важно принимать во внимание в присутствии ингибиторов протеаз или слабопереваримых комплексов. Имеется много работ, где этот вопрос рассмотрен с разных точек зрения в связи с измерением биологической доступности некоторых аминокислот, таких, как лизин и метионин [28], или в целях прогнозирования общей переваримости конкретного белка, либо для вычисления индексов наивысщей питательности, о которых говорилось выше. Используемые ферменты обычно относятся к участвующим в пищеварительных процессах in vivo (пепсин, трипсин, химотрипсин), но они могут быть также и другого происхождения (папаин, проназа). [c.576]

Умеренная термическая обработка вызывает денатурацию белков, изменяя их третичную структуру, и обычно оказывает благоприятный эффект на питательную ценность, повышая доступность для ферментов и одновременно инактивируя ингибиторы протеаз. Однако в присутствии редуцирующих сахаров некоторые незаменимые аминокислоты, особенно лизин, реагируют через свободные аминные группы боковой цепи с имеющимися карбонильными группами. Эти реакции описаны Мэйлардом и могут в первое время иметь обратимый характер, что приводит к образованию оснований Шиффа, неустойчивых, но доступных в смысле питательности. Эти соединения быстро превращаются в соединения Амадори, в которых свободные аминогруппы блокированы и которые обычно не усваиваются [22]. [c.587]

А. Ферштом еще одного варианта эмпирического подхода [11], который после необходимой коррекции может обрести значительный научный потенциал [2]. Подход универсален в изучении структуры и стабильности конечных и промежуточных состояний белковой цепи вне зависимости от присутствия остатков Суз. Он включает целый комплекс различных экспериментальных методов, но своим появлением обязан становлению в начале 1980-х годов генной инженерии, сделавшей доступными практически любые полипептидные последовательности стандартных аминокислот. В результате появилась возможность иметь сколь угодно представительный набор искусственных белковых аналогов, отличающихся от природного объекта числом и местом аминокислотных замен. Такие сайт-специфические белковые мутанты могут служить инструментами или зондами, позволяющими получать тонкую структурную информацию о процессе самоорганизации белка, недоступную никаким другим путем. Появление вместо одного объекта исследования набора целенаправленно модифицированных аналогов повышает интерпретационные возможности многих экспериментальных методов (ЯМР- и КД-спектроскопии, методов остановленной струи, изотопного обмена и др.), особенно при их комплексном использовании. [c.87]

В боковой цепи аланина находится одна метильная группа. Это небольшой неполярный остаток, не имеющий какой-либо особой предрасположенности находиться внутри или на поверхности белка. Ala — самая распространенная аминокислота, по-видимэму, из-за ее простоты и доступности. Проще можно получить только Gly. Однако содержание Gly в цепи ограниченно его избыток привел бы к чрезмерной лабильности основной цепи. [c.20]

Уменьшение количеств белков и пептидов, необходимых для анализа их структуры, является одной из центральных проблем, стоящих перед исследователями. С целью ее решения ведется поиск новых методов изучения структуры, в частности более чувствительных способов идентификации производных аминокислот (см. с. 61). Один из перспективных подходов заключается в широком использовании радиоактивных методов анализа. В ряде лабораторий при деградации пептидов в секвенаторе применяется радиоактивный или С-ФИТ1Д. Можно вводить радиоактивную метку непосредственно в анализируемый белок. Для многих белков это достигается добавлением радиоактивно меченных аминокислот непосредственно в питательную среду, на которой выращивается культура, являющаяся источником исследуемого белка. Таким же путем оказывается возможным радиоактивно метить белок избирательно по определенным аминокислотным остаткам. Если белок, радиоактивно меченный, например, по остаткам лейцина, анализировать с помощью секвенатора, то простое измерение радиоактивности экстрактов, содержащих анилинотиазолиноны, позволяет безошибочно определить, в каких положениях полипептидной цепи в N-концевой области белка расположены остатки лейцина (рис. 31). Аналогичным образом можно определить положение и других аминокислотных остатков. Такой прием используется для анализа N-koh-цевой последовательности предшественников белков, доступных лишь в ничтожно малых количествах. Для исследования полной структуры он, однако, не применяется из-за дороговизны и трудоемкости. [c.79]

Земле. Согласно этой гипотезе, на поверхности частиц глины могло происходить образование полипептидов из отдельных аминокислот, растворенных в окружающей воде. Предполагается, что поверхность алюмосиликатных пластин может служить и шаблоном, и катализатором при,образовании длинных пептидных цепей или белков. Эта гипотеза исследовалась экспериментально (см. в работе [20]). Добавляя к раствору различных глинистых минералов небольшое количество аминокислоты (глицина),авторы проводили затем циклическую гидратацию и дегидратацию при одновременном периодическом изменении температуры. В контрольных экспериментах проводились циклы нагрева и охлаждения без изменения влажности. Было обнаружено, что наибольшее количество пептидов возникало в условиях, когда глина подвергалась периодическим изменениям и температуры, и влажности. На основании этих экспериментальных данных авторы предположили, что флуктуации температуры и влажности приводили к распределению и перераспределению аминокислот на поверхности частиц глины, что спосо твовало связыванию аминокислот в пептидные цепи. При добавлении воды освобождаются активные места на поверхности алюмосиликатных пластин, в которых происходит каталю при образовании пептидов из аминокислот. При повышении температуры вода испаряется и возникают новые места для катализа, доступные для других аминокислот, которые присоединяются к существующим цепям или образуют новые цепи. Поскольку в условиях древней Земли в воде присутствовало несколько сортов аминокислот, эти циклы флуктуирующей температуры и влажности могли привести к образованию сложных пептидов и предшественников больших белковых молекул. [c.61]

Хотя в общих чертах все эти четыре гемопротеина, имеющие значение для биохимии перекиси водорода,—каталаза, пероксидаза, гемоглобин и мио-глобин—схожи друг с другом, все же между ними существуют и значительные различия, что объясняет неодинаковое их отношение к перекиси водорода как Б самом организме, так и в экспериментальных условиях. Эти различия выражаются в неодинаковых молекулярных весах, относительных количествах составляющих аминокислот, входящих в состав белковой части молекулы, и в числе и доступности групп протонорфирина железа, связанных с белком. Эти различия подробно проанализированы Джорджем [367]. Особое значение имеет то, что каталаза и гемоглобин имеют по четыре протопорфириновых группы на молекулу, тогда как пероксидаза и миоглобин несут только по одной группе. [c.349]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология