Ветвления фермент

Недавно было показано, что при действии р-амилазы на чистую амилозу, которая не имеет 1,6-связей и не образует точек ветвления, фермент расщепляет амилозу лишь на 70%, Объясняется это тем, что в молекуле амилозы имеются аномальные структуры, не поддающиеся расщеплению под действием р-амилазы. Гидролитическое расщепление этих структур [c.146]

Классическими методами анализа, например метилированием, показано, что гликоген состоит из а-(1- 4)-связанных остатков О-глюкозы, и имеет а-(1,4,6)-связанные точки ветвления. Применение амилолитических ферментов для определения тонкой структуры гликогена показало, что он имеет ветвистое строение (см. рис. 26.3.5, й), причем каждая цепь состоит из 12 остатков D-глю-козы. Столь малая длина цепей в соединении, имеющем молекулярную массу порядка 10 —10 , свидетельствует о высокоразветвленной структуре, вследствие чего молекула гликогена поглощает Иод в еще меньшем количестве, чем молекула амилопектина. Области густого ветвления, устойчивые к действию а-амилазы, распределены по молекуле статистически [160]. С доступностью паракристаллического гликогена стало возможным применение физических методов для более детального изучения его строения 161]. Нахождению в природе, выделению, строению и ферментативному расщеплению гликогена посвящены обзоры [162—164]. [c.257]

Аналогичные ферменты — ветвящий фермент из печени и из дрожжей и изомераза амилозы из мышц участвуют в биосинтезе боковых цепей гликогена. Акцептором олигосахаридных цепей при реакции, катализируемой ветвящим ферментом из печени, не может служить амилоза, происходит лишь увеличение степени ветвления амилопектина. Изомераза амилозы катализирует создание разветвлений в первоначально линейной цепи полимера. [c.613]

Связи а-(1- 6) в точках ветвления гидролизует специальный фермент — а-(1 6)-глюкозидаза. В клетках животных гликоген расщепляется под действием специфического фермента, а именно гликогенфосфорилазы, которая расщепляет гликоген с образованием не глюкозы, а глюкозо-1-фосфата (гл. 18). [c.235]

Амилоза. При фракционировании крахмала методом избирательного осаждения удается получить криста.ллическую амилозу, присутствие которой и обусловливает обнаруживаемую рентгеновским анализом кристалличность некоторых препаратов крахмала. Амилоза дает с иодом чисто синее окрашивание она может быть полностью расщеплена ферментом -амилазой до мальтозы (если препарат не содержит точек ветвления или -гликозидных связей). [c.705]

Находящиеся, в другой части крахмала — амилопектине — в точках ветвления связей 1,6 расщепляются специфическим ферментом амило-1,6-глюкозидазой, называемым / -ферментом. Действие этого фермента проявляется после расщепления е-и р-амилазами значительной части наружных цепей амило-пектина. [c.94]

В желудочно-кишечном тракте гликоген и крахмал расщепляются амилазами. Слюна и секрет поджелудочной железы содержат а-амилазы, гидролизующие а(1 - 4)-связи в расположенных снаружи ветвях гликогена и амилопектина при этом высвобождается D-глюкоза, небольшое количество мальтозы и остается устойчивое по отношению к амилазам >ядро , которое называют остаточным декстрином (рис. 11-15). Декстрины— липкие вещества они составляют основу для приготовления различных клеев. а-Амилаза не способна атаковать а(1 6)-связи в точках ветвления и потому не гидролизует остаточный декстрин это делает специальный фермент [c.312]

Для того чтобы расщепление гликогена под действием гликоген-фосфорилазы могло продолжаться, на полисахарид должен предварительно подействовать другой фермент, а. (1 -> 6)-глюкозидаза. Этот фермент катализирует две реакции. В первой из них он отщепляет от цепи три глюкозных остатка из упомянутых четырех и переносит их на конец какой-нибудь другой внещней боковой цепи. Во второй реакции, катализируемой а (1 -+ -> 6)-глюкозидазой, отщепляется четвертый глюкозный остаток, присоединенный в точке ветвления а(1- ->6>связью. Гидролиз а(1->6>связи в точке ветвления приводит к образованию одной молекулы D-глюкозы и от- [c.457]

Рис. 20-10. Схема, поясняющая, каким образом при синтезе гликогена в его молекуле возникает новая точка ветвления. В ее образовании участвует ветвящий фермент. Часть цепи, выделенная красным, переносится на остаток глюкозы, находящийся в той же цепи, но ближе к сердцевине , как показано пунктирной стрелкой. Перенесенный фрагмент присоединяется <х(1 - 6)-связью.

В основу одной из моделей рекомбинации были положены данные, полученные при изучении фагов к и Т4. Согласно этой модели, ген ехо -фага % (рис. 15-22) не нужен для репликации, но необходим для -общей рекомбинации. Продуктом этого гена является, как это было показано, 5 -3 -экзонуклеаза. Возможный механизм действия этого фермента в процессе рекомбинации показан на рис. 15-31. Процесс начи- нается действием эндонуклеазы, осуществляющей одноцепочечные разрывы в произвольных местах двухцепочечных молекул ДНК- Затем вступает в действие специальная экзонуклеаза, которая расширяет эти разрывы, превращает их в незаполненные промежутки. Оставшиеся при этом открытыми гомологические участки одних молекул будут стремиться присоединить комплементарные участки других молекул (рис. 15-31, стадия б) и образовывать Н-образные гетеродуплексные структуры. Перемещение точки ветвления (рис. 15-31, стадия в) приведет к удлинению гетеродуплексного участка и появлению короткой ветви. В случае реплицирующего фага Т4 были получены электронные микрофотографии [221] разветвленных молекул ДНК такого типа, JtaK показанные на рис. 15-29. В результате действия эндонуклеазы на разветвленные структуры (рис. 15-31, стадия г) будут образовываться надрезы . Любые одноцепочечные промежутки могут быть заполнены при помощи ДНК-полимеразы (рис. 15-31, стадия в), а разрывы могут быть сшиты полинуклеозид-лигазой. [c.282]

В синтезе и распаде разветвленных полисахаридов участвуют Г. ветвления. Разветвление молекулы при синтезе гликогена обусловлено действием амило-1,4-> 1,6-трансглюкозилазы, переносящей остаток сахара из положения 4 в положение б. В расщеплении участвует глюканветвящая Г. ( -фермент), к-рая переносит трисахаридные фрагменты из положения 4 в положение 6 и гидролитически расщепляет 1 - 6-связи в точках ветвления. [c.578]

Наличие фосфорилазы и гликогенсинтетазы само по себе недостаточно для синтеза и расщепления гликогена. Как указывалось выше, синтез гликогена требует создания разветвления участков, образующихся в присутствии ветвящего фермента — амило-1,4—>1,6-трансгликози-лазы. Расщепление же гликогена требует соответственно разрушения точек ветвления, которое происходит после деградации длинных неразветвленных концов полисахарида, предшествующих точкам ветвления. Это сопровождается гидролитическим отщеплением глюкозных единиц, катализируемым амило-1,6-глюкозидазой. Сами эти ферменты также, вероятно, представляют объект регуляции. [c.509]

Ряд других, довольно редко встречающихся наследственных заболеваний также вызван накоплением гликогена, которое обусловлено по существу той же причиной, а именно сильным ингибированием процесса расщепления гликогена в гликолитическом метаболизме, что в свою очередь связано с недостаточной активностью какого-нибудь из ферментов фос-фофруктокиназы, киназы фосфорилазы печени, фосфорилазы печени или глюкозо-6-фосфатазы печени. В последнем случае накопление гликогена объясняется тем, что его запасы не поступают из печени в кровь в виде свободной глюкозы. При одном из таких заболеваний имеет место нехватка ветвящего фермента, участвующего в синтезе гликогена, в результате чего образующийся гликоген содержит необычно длинные неразветвленные ветви. Другая же форма заболевания связана с недостатком фермента, ответственного за расщепление гликогена в точках ветвления, в результате чего легко из печени может удаляться лишь ограниченное количество глюкозы, образующейся в результате расщепления только наружных неразветвленных ветвей гликогена. [c.510]

Биологическая роль крахмала состоит в том, что он является запасным питательным веществом в растениях и когда возникает потребность в энергии и источнике углерода, крахмал высвобождается из запасных гранул и гидролизуется ферментами - амилазами. Они расщепляют связи 1 ->4 в амилозе и амилопектине в различных участках, что приводит к образованию смеси глюкозы и мальтозы. В результате действия амилаз происходит полное расщепление амилозы, но амилопектин расщепляется лишь частично, и для разрыва связей 1—>6 необходимо действие специальных ферментов -мальтаз, которые разрывают связи в крахмале в точках ветвления амилопектина. Благодаря комбинированному действию амилаз и мальтаз крахмал полностью гидролизуется до a-D-глюкoзы, которая затем активно включается в различные метаболические реакции. В противоположность целлюлозе, крахмал хорошо усваивается в организме животных и человека, так как расщепляющие его ферменты содержатся в слюне и поджелудочной железе. [c.69]

Молекулы гликогена расщеплются ферментом гликоген-фосфорила-зой, последовательно отщепляющей по одному остатку глюкозы от любого невосстанавливающего конца в виде глюкозо-1-фосфата, а для расщепления гликогена в точках ветвления (1—> 6-связи) существует специальный фермент. [c.69]

Амилоза и амилопектин являются а-/)-(1->4)-связанными глю-канами [см., например, (1)], однако в амилопектине, имеющем разветвленное строение, в точках ветвления (3) имеются дополнительно а-/)-(1->6)-связи. Это было известно уже много лет назад из результатов анализа методом метилирования и гидролиза. При кислотном гидролизе кукурузного и рисового крахмала, выделенных из зерен в стадии восковой спелости, обнаружено, что в их состав входит заметное количество /)-глюкозо-6-фосфата [84]. Последующий анализ показал, что в амилопектине в среднем один из шести остатков D-глюкозы фосфорилирован. При метилировании амилозы и последующем гидролизе в качестве основного продукта образуется 2,3,6-три-0-метил-0-глюкоза и менее 0,4 % 2,3,4,6-тетра-О-метил-О-глюкозы, происходящей из невосстанавливающего концевого остатка, т. е. молекула амилозы линейна и ее единичная цепь состоит из 200—350 остатков D-глюкозы. Определенная осмотическим методом молекулярная масса соответствует такой длине цепи [85]. Однако анализ неразветвленной структуры достаточно сложен из-за небольшого числа концевых остатков по сравнению с общим числом остатков, образующих цепь, а также из-за деградации разрушение одной связи может вдвое уменьшить длину цепи. Физические методы определения длины цени, при условии использования независимых методов для определения гомогенности препарата, дают большие значения длины молекул амилозы, чем значения, полученные химическими методами. Анализ методом светорассеяния и ультрацентрифугирования показывает, что длина цепи молекулы амилозы часто достигает 6000 моносахаридных звеньев. Обработка амилозы р-амилазой показала, что молекула линейна единственным продуктом расщепления была мальтоза. Изучение действия нуллуланазы и других амилолитических ферментов на различные амилозы показало, что их молекулы содержат некоторое количество разветвлений, присоединенных к основной цепи а-(1->б)-связями [63,64]. Гидродинамическое поведение фракций амилозы также свидетельствует о том, что амилоза в некоторой степени является разветвленной. [c.236]

Желудочный сок не содержит ферментов, расщепляющих сложные углеводы. В желудке действие а-амилазы слюны прекращается, так как желудочное содержимое имеет резко кислую реакцию (pH 1,5—2,5). Однако в более глубоких слоях пищевого комка, куда не сразу проникает желудочный сок, действие амилазы некоторое время продолжается и происходит расщепление полисахаридов с образованием декстринов и мальтозы. Наиболее важная фаза распада крахмала (и гликогена) протекает в двенадцатиперстной кишке под действием а-амилазы поджелудочного сока. Здесь pH возрастает приблизительно до нейтральных значений, при этих условиях а-амилаза панкреатического сока обладает почти максимальной активностью. Этот фермент завершает превращение крахмала и гликогена в мальтозу, начатое амилазой слюны. Напомним, что в молекулах амилопектина и гликогена в точках ветвления существуют также а(1—>6)-глико-зидные связи. Эти связи в кишечнике гидролизуются особыми ферментами амило-1,6-глюкозидазой и олиго-1,6-глюкозидазой (терминальная декстри-наза). [c.320]

Установлено, что гликогенсинтаза неспособна катализировать образование а-(1—>6)-связи, имеющейся в точках ветвления гликогена. Этот ироцесс катализирует специальный фермент, получивший название глп-когенветвящего фермента, или амило-(1—>4)—>(1—>6)-трансглюкозидазы. Последний катализирует перенос концевого олигосахаридного фрагмента, состоящего из 6 или 7 остатков глюкозы, с нередуцирующего конца одной из боковых цепей, насчитывающей не менее 11 остатков, на 6-гидроксиль-ную группу остатка глюкозы той же или другой цеш1 гликогена. В результате образуется новая боковая цепь. [c.324]

Амилоза подвергается действию Р-фермента лишь в том случае, когда полисахаридная цепь содержит по крайней мере 40 моносахаридных остатков в случае уже разветвленных полисахаридов Р-фермент действует на внешние цепи, содержащие 13—14 остатков глюкозы. Ветвление полисахарида под действием Р-фермента заканчивается, когда околэ 5% а-1,4-связей превратится в а-1,6-связи. ОЗратной реакции—перехода а-1,6-связей в а-1,4-связи под действием Р-фермента не наблюдалось. [c.613]

Однако иногда структура агликонной части полисахарида оказывается весьма существенной для протекания ферментативной реакции. Так, R-фермент катализирует гидролиз а-1,6-связей разветвлений лишь в тех случаях, когда точки ветвлений разделены между собой по крайней мере пятью глюкозидными остатками , как, например, в амилопектине. Фермент не оказывает действия на гликоген. [c.620]

Наиболее простой случай аллостерической регуляции — регуляция первого фермента нераз-ветвленного биосинтетического пути его конечным продуктом. Если конечный продукт накапливается в избытке, он подавляет активность первого фермента в процессе, называемом ингибированием по принципу обратной связи. Примером такого типа регулирования является ингибирование биосинтеза -изолейцина (рис. 30). Первый фермент на пути синтеза -изолейцина -треониндезаминаза является аллостерическим и ингибируется только -изолейцином. [c.116]

Гликоген и амилопектин крахмала являются разветвленными полисахаридами. Остатки глюкозы отщепляются от концов молекулы гликогена до тех пор, пока на ветвях, идущих от точки ветвления, не останется примерно по четыре остатка глюкозы. Другой фермент (а-[1—>4] — а-[1- 6]-глюкантрансфе-раза) переносит трехуглеродный фрагмент с одной цепи на другую, открывая (1- 6)-связь. Гидролиз этой связи происходит при действии еще одного фермента — а-(1- 6)-глюкозидазы (девет-вящий фермент), что приводит к отщеплению одной молекулы свободной глюкозы и открывает для действия гликогенфосфорилазы новый участок, состоящий из остатков глюкозы, соединенных а-(1- 4)-связями (рис. 18.5). [c.249]

Ветвление цепей гликогена в результате образования а-1— 6-связей (по одной на каждые 8—12 остатков, соединенных а-1— 4-связями) катализируется другим ферментом — а-глюкан-ветвящей глюкозилтрансферазой (извест- [c.279]

В коллагене обнаружены также неспиральные участки — так называемые телопептиды. Одни из них находятся на концах основных а-спиралей, тогда как другие присоединяются к а-спи-ралям в узлах ветвления как боковые группы. Оба типа тело-пептидов можно отщепить путем обработки нативного коллагена протеолитическими ферментами. Телопептидные группы образуют небольшое число (1—2 на каждую тысячу аминокислотных остатков) термически и химически нестабильных поперечных связей. Точная природа этих связей не установлена, однако их образование происходит, по-видимому, путем ферментативного окислительного дезаминирования остатков лизина и окси-лизина в боковых цепях телопептидов [c.298]

Гликоген-синтаза неспособна катализировать образование а (1 - 6)-связей, находящихся в точках ветвления цепей гликогена. Существует специальный ветвя-щий фермент - гликозил-(4 - [c.613]

Очень широко распространены также ферменты другого типа, которые катализируют расщепление крахмала с участием воды. К ним относятся а- и р-амилазы. Оба эти фермента катализируют только расщепление 1,4-связей в молекуле крахмала. В их действии имеются существенные различия, р-амилаза расщепляет каждую вторую связь со всех концов молекулы крахмала, но только лишь до точек ветвления. В результате действия р-амилазы образуются мальтоза, состоящая из двух глюкозных остатков, и высокомолекулярный декстрин, так называемый р-декстрин. а-амилаза обладает значительно более сильным действием, так как она расщепляет связи 1,4 не только до мест ветвления, но и между ними. Под действием -амилазы образуется мальтоза, а также некоторое количество глюкозы и сравнительно низкомолекулярные полисахариды — а-дек-стрины. [c.146]

Ирименение. В гистохимии ферментов в качестве субстрата для выявления фосфорилазы (К. Ф. 2,4.1.1) [1], амило-1,4-+-1,,6-трансглюкозидазы (фермент ветвления) [2J, фосфоглюкомутазы (К. Ф. 2.7.5.1) [3], а также неспецифнче ских щелочных фосфомоноэстераз [Пирс, 346, ЗЙ6]. [c.108]

Ветвление цепей гликогена в результате образования а-1,б-связей (по одной на каждые 8—12 остатков, соединенных а-1,4-связями) катализируется другим ферментом — а-глюкан-ветвящей глюкозилтрансферазой (известной также под названием разветвляющий фактор ). Этот фермент отщепляет небольшие фрагменты цепи 1,4-глюкана (две или три мономерные единицы) и переносит их на ут же самую (или другую аналогичную) цепь, но в положение 6, в результате чего образуется 1,6-связь. [c.312]

В 1964 г. в Оксфорде на симпозиуме, посвященном метаболизму гликогена в докладе Френча [38] проводилось сопоставление установленных к тому времени высоких значений молекулярных масс и схемы Мейера. Расчеты показывали, что правильное дихотомическое ветвление должно ограничить рост молекулы (рис. 11). Наружные ветви должны теснить друг друга, что создает препятствия к увеличению молекулы. Экспериментально установленные молекулярные массы значительно выходили за пределы, соответствующие теоретически вычисленной сфере. Такому несоответствию было дано следующее объяснение. Очевидно, рост молекулы гликогена происходит не в соответствии с идеальной схемой Мейера, а неравномерно в какой-то момент некоторые наружные ветви перестают расти, а другие продолжают свой рост и ветвление. Важным следствием из этого явилось следующее некоторые ветви с нередуцирующими концами могут оказаться не снаружи, а где-то внутри молекулы. Френч назвал эти ветви buried hains , т.е. спрятанными или похороненными ветвями. Они могут быть недоступными или мало доступными действию таких ферментов, как Р-амилаза. [c.111]

Однако бактериальная пуллуланаза имеет ограниченное применение для изучения гликогена, потому что хотя она и способна гидролизовать некоторые связи ветвлений в деградированном гликогене, она не действует или мало действует на недеградированную молекулу. Другой фермент этого типа — изоамилаза дрожжей [42] — гидролизует ограниченную часть внутренних связей амилопектина и гликогена. [c.112]

Второй проблемой, ждущей разрешения, является вопрос о ферментативном механизме, обусловливающем образование разветвленной структуры молекулы крахмала. Фермент, участвующий в образовании а-(1,6)-связей, впервые был обнаружен Кори и Кори [41 ] в мышцах. Этот фермент, первоначально названный группой Кори фактором ветвления , позднее получил название амило-(1,4,1,6)-трансглюко-зидазы. Он способен совместно с фосфорилазой синтезировать гликоген из глюкозо-1-фосфата. Сходный фермент был выделен Хэуортом и сотр. [83] из клубней картофеля он был назван Q-ферментом. Впоследствии Q-фермент был обнаружен и в других растениях. Его удалось выделить в кристаллическом состоянии [70]. Свойства очищенного Q-фермента были изучены Питом и сотр. [141 ]. При использовании очищенного Q-фермента и фосфорилазы из глюкозо-1-фосфата был получен разветвленный полисахарид, подобный амилопек- [c.153]

Полисахариды могут быть охарактеризованы с помощью таких методов, как гидролиз с последующей идентификацией образовавшихся моносахаридов или кислотный гидролиз полностью метилированных полисахаридов с последующим анализом продуктов гидролиза, имеющим целью определить местоположение связей. Применяют также целый ряд других методов. Один из них — использование очищенных ферментов для обнаружения специфических гликозидных связей и получения низкомолекулярных олигосахаридов с целью дальнейшего анализа. Многочисленные методы окисления используются для выявления числа последовательных неразветвленных звеньев первичной цепи. Идентификацию восстанавливающей концевой группы осуществляют, получая химическим путем те или иные производные. Однако, вероятно, самый полезный метод — это фрагментационный анализ . В основе этого метода лежит кислотный гидролиз, который не доводят до конца в результате такого гидролиза образуется ряд олигосахаридов, идентификация которых дает информацию о типе гликозидных связей (наличие ветвления и т. д.) в исходном полисахариде [40]. [c.168]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология