Гексамеры инсулина

Несомненно, что с химической точки зрения Zn + в ферментах выполняет роль льюисовской кислоты, создающей локализованный центр положительного заряда вблизи нуклеофильного центра субстрата . Эта функция иона металла обсуждается в разд. Г,4 при рассмотрении карбоксипептидазы (рис. 7-3). Ионы цинка необходимы также для функционирования термолизина (разд. Г,4), дипептидаз, щелочной фосфатазы (разд. Д,1), РНК-полимераз, ДНК-полимераз , карбоангидразы (рис. 7-8), альдолаз класса П (разд. К,2, в), некоторых алкогольдегидрогеназ (гл. 8, разд. 3,2) и супероксид-дисмутазы (дополнение 10-3). Известно, что цинк связывается и с гексамерами инсулина (рис. 4-13,В). [c.142]

Расположение атомов в кристалле 22п-инсулина, Малая проекция показывает молекулярную упаковку в гексамере инсулина. Мы весьма признательны проф. Д. Ходжкин, приславшей нам фотографии этих рисунков. [c.441]

Атомы цинка расположены на оси симметрии 3-го порядка и связаны с тремя имидазольными кольцами гистидинов В-10. Роль атомов цинка не совсем ясна. Гексамеры легко образуют ромбические кристаллы даже внутри панкреатических клеток, синтезирующих инсулин. Структура инсулина воплощает в себе основные особенности строения олигомерных ферментов, обладающих циклической или диэдрической симметрией. Как и в случае гексамера инсулина, центральные части таких молекул часто открыты и торчащие боковые группы аминокислотных остатков (в случае инсулина имидазольные группы) образуют как бы гнезда , в которые могут входить ионы или молекулы, регулирующие активность белков. Однако функциональная роль цинка при действии инсулина остается пока неизвестной. [c.293]

ПИ соединены между собой с помощью двух дисульфидных мостиков, как это показано на рис. 9.5. До поступления в кровь инсулин накапливается В-клет-ками в виде гексамера, стабилизированного за счет образования комплекса с цинком(П), в образовании координационных связей которого принимают участие остатки гистидина (рис. 9.6). [c.299]

Инсулин образует очень интересные сложные структуры. Цинк, концентрация которого в В-клетках достигает высоких значений, формирует комплексы с инсулином и проинсулином. Инсулины всех позвоночных образуют изологичные димеры с помощью водородных связей между пептидными группами остатков В24 и В26 двух мономеров, которые при высоких концентрациях в свою очередь реорганизуются в гексамеры, содержащие по два атома цинка каждый. Наличие такой высоко упорядоченной структуры облегчило изучение кристаллической структуры инсулина. При физиологических концентрациях инсулин находится, вероятно, в мономерной форме. [c.249]

В. Субклеточная локализация синтеза инсулина и формирование гранул. Синтез инсулина и его упаковка в гранулы происходит в определенном порядке (рис. 5К7). Проинсулин синтезируется на рибосомах шероховатого эндоплазматического ретикулума. Затем в цистернах этой органеллы происходит ферментативное отщепление лидерной последовательности (пре-сегмент), образование дисульфидных мостиков и складывание молекулы (рис. 51.3). После этого молекула проинсулина переносится в аппарат Г ольджи, где начинаются протеолиз и упаковка в секреторные гранулы. Созревание гранул продолжается по мере продвижения по цитоплазме в направлении плазматической мембраны. Как проинсулин, так и инсулин соединяются с цинком, образуя гексамеры, но поскольку около 95% проинсулина превращается в инсулин, то именно кристаллы последнего придают гранулам их морфологические особенности. Наряду с инсулином в гранулах содержатся также эквимолярные количества С-пептида, однако эти [c.251]

Аналогичная проблема возникает в случае инсулина. В растворе гексамер инсулина находится в равновесии с димерами и мономерами. Поскольку димер, по-видимому, важен для связывания с рецепторами гормона, его необходимо идентифицировать. Судя по величинам, приведенным в табл. 5.5, прочность обоих возможных димеров не должна сильно различаться. Однако димер ОР помимо несколько более прочного контакта образует антипарал-лельную р-структуру. Поэтому можно считать, что в растворе присутствует именно этот димер [259]. [c.123]

Способность инсулина к кристаллизации позволила детально изучить пространственную структуру его молекулы методом рентгеноструктурного анализа. Группа ученых нз Оксфорда (Великобритания), возглавляемая Д. Ходжкин, получила в I96Q г. детальную карту гексамера инсулина, содержащего 2 атома цинка. Все 6 молекул инсулина а гексамере имеют почти одинаковую конформацию (рис. 142). [c.249]

В растворе инсулин легко димеризуется, причем субъединицы занимают квазиэквивалеитные положения. В определенных условиях три димера образуют гексамер, обладающий симметрией, близкой к диэдрической (Оз) эта структура стабилизируечся двумя ионами цинка. На рис. 4-13, В приведено схематическое изображение гексамера он обладает тремя осями симметрии 3-го порядка и двумя осями симметрии псевд0-2- Г0 лорядка, одна из которых проходит между двумя субъединицами димера, а другая — между соседними димерами. [c.293]

По молекулярной массе (-6000) и числу аминокислотных остатков в цепи инсулин формально можно отнести к полипептидам. Но зависящая от условий агрегация в димеры и гексамеры (с двумя координационно связанными атомами циика), наблюдаемая в кристаллах, оправдывает отнесение инсулина к белкам. Далее следует упомянуть тенденцию к комплексообразованию с никзомолекулярными и высокомолекулярными лигандами. Так, например, терапевтическое значение имеет комплекс инсулина с цинком и протамином. [c.263]

Процесс созревания инсулина начинается в цистернах эндоплазматического ретикулума, где под действием фермента сигналазы с Л -конца отщепляется сигнальный пептид. Далее в аппарате Гольджи под действием эндопептидаз вырезается С-пептид и образуется зрелый инсулин (рис. 13.1). На транс-сто-роне аппарата Гольджи новосинтезированный гормон соединяется с цинком, образуя надмолекулярные структуры (три-, тетра-, пента- и гексамеры), перемещающиеся затем в секреторные гранулы (рис. 13.2). [c.165]

Инсулин — белково-пептидный гормон, вырабатываемый островками поджелудочной железы. Является регулятором углеводного обмена в органиа-ме — стимулирует усвоение глюкозы и ее превращение в гликоген, при введении в организм понижает содержание сахара в крови. Молекула инсулина включает не менее 707 атомов и состоит из двух пептидных цепей, включающих 21 и 30 остатков аминокислот, цепи соединены двумя мостиками —8—5—, а один дисульфидный мостик имеется в более короткой цепи. Молекулы инсулина склонны к агрегации (с обраэованц от димеров до гексамеров) в присутствии ионов 2п +. Инсулин — первый белок, строение которого было расшифровано и воспроизведено в лаборатории. Используется для лечения диабета (сахарной болезни), [c.557]

Инсулин состоит из 51 аминокислотного остатка, которые составляют две цепи цепь А (21 остаток), цепь В (30 остатков). Обе цепи связаны двумя дисульфидными мостиками. Цепь А содержит третий дисульфидный мостик, замыкающий петлю, состоящую -из шести аминокислотных остатков. Последовательность аминокислот в инсулине определена [78] и проведено его рентгеноструктурное исследование [79]. Цепь А имеет сильно свернутую структуру с короткими квазиспиральными участками. Участки а-опиралей имеются в цепи В между дисульфидными мостиками. Низкая молекулярная масса (5780), казалось бы, делает инсулин привлекательным объектом для исследования с помощью ЯМР, тем не менее еще нет публикаций об изучении этим методом нативного белка. Отчасти, видимо, это объясняется тем, что в нем не выделен активный центр . Гормональная функция инсулина — способность понижать содержание сахара в крови —хорошо известна, но непонятна с химической точки зрения. Инсулин обладает ярко выраженной способностью образовывать полимеры. Димер и гексамер хорошо охарактеризованы [79]. В димере наблюдается интересное окружение (по типу ящика ) остатков Тир-26 (В) и Фен-24 (В), а также остатков во второй входящей в димер молекуле, связанных с двумя первыми осью симметрии второго порядка. Это явление представляет несомненный интерес для изучения на частоте 220 МГц. [c.384]

Мономер инсулина (молекулярная масса 6000) содержит две неодинаковые пептидные цапи А и В, связанные дисульфиднымп мостиками каждая молекула мономера содержит два остатка гистидина в положениях Вз и Вю соответственно. В растворе не содержащий Zn(II) инсулин существует в виде смеси частиц с разными молекулярными массами, из которых главной, по-видимому, является димер [16]. Добавление 0,7 атома Zn(II) на молекулу димера приводит к монодисперсному гексамеру [16], что находится в согласии с кристаллической структурой. Хотя с молекулой гексамв ра может быть связано больше двух атомов Zn(II), первые два атома Zn(II) являются особыми в том смысле, что они представляют тот минимум, который необходим для кристаллизации, и их нельзя удалить диализом [17]. [c.282]

Последние рентгеноструктурные данные, полученные при разрешении 2,8 А [22], хорошо согласуются с химическими данными. Эти данные показали, что каждая элементарная ячейка комплекса 2п(П) —инсулин содержит три димера инсулина, которые расположены в виде щестимерной структуры вокруг оси симметрии третьего порядка и связаны двумя ионами цинка. Каждый ион 2п(П) связан с тремя Вю-имидазольными группами (по одной от каждого димера) и еще с тремя дополнительными группами, предварительно идентифицированными как молекулы воды расположение координирующих атомов не создает правильного октаэдра. Теперь стала также понятна причина, по которой а-ЫНг-группы В-цепи были ошибочно определены как лиганды цинка [20]. По-видимому, она состоит в том, что в положении 1 В-цепи димеры гексамера очень тесно контактируют между собой, почти сплетены вместе такой контакт был бы затруднен при модификации а-ЫНг-групп. [c.284]

Г. Свойства проинсулина и С-пептида. Длина про-инсулинов колеблется от 78 до 86 аминокислот, причем эти различия обусловлены длиной С-пептида. Проинсулин имеет ту же растворимость и изоэлек-трическую точку, что и инсулин. Он также образует гексамеры с кристаллами цинка и реагирует с антисывороткой к инсулину. Биологическая активность лроинсулина составляет менее 5% биологической активности инсулина. Отсюда следует, что большая часть активного центра инсулина в молекуле предшественника замаскирована. Некоторая часть проинсулина секретируется вместе с инсулином, а в определенных ситуациях (опухоль из островковых клеток) он высвобождается в больших количествах, чем в норме. Поскольку период полужизни проинсулина в плазме значительно выше, чем у инсулина, и при этом проинсулин дает сильную перекрестную реакцию с антисывороткой к инсулину, уровень инсулина , определяемый радиоиммунологическим методом, в некоторых случаях может превышать содержание биологически активного гормона. [c.251]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология