Гормоны установление строения

Природные органические соединения издавна играли выдающуюся роль в развитии химической науки. Изучение веществ, входящих в состав организмов, приобретает ныне еще большее значение, поскольку мощные средства современного эксперимента мобилизованы для штурма загадок жизни. Последние десятилетия характеризуются выдающимися успехами химической науки в установлении строения и синтезе таких сложных молекул, как хлорофилл, некоторых гормонов ряда полипептидов и стероидов, антибиотиков, алкалоидов, нуклеотидов. В настоящее время все большее значение приобретает тот раздел органической химии, который называют биоорганической химией. [c.3]

Крупные заслуги в установлении строения белков и в их частичном синтезе принадлежат кембриджскому профессору (Англия) Ф. Сенгеру (1918). С 1945 г. он начал свои известные исследования гормона поджелудочной железы — инсулина. Молекулярная масса инсулина оказалась сравнительно небольшой — около 12 000. Было известно, что молекула инсулина состоит из двух полипептидных цепочек различной длины, связанных друг с другом дисульфидным мостиком. [c.262]

Химия стероидных соединений переживает за последние десятилетия период бурного развития. Стероиды (в основном стероидные гормоны) широко применяются ныне в медицине и животноводстве, и производством их занимается целая отрасль фармацевтической промышленности. Поэтому понятен всеобщий интерес к физическим методам исследования стероидных соединений, которые получили в настоящее время повсеместное использование. Несмотря на развитие новейших методов, таких, как ядерный магнитный резонанс (ЯМР) и масс-спектрометрия, изучение дисперсии оптического вращения и циркулярного дихроизма, УФ-спектроскопия полностью сохранила свое значение как метод установления строения стероидных соединений и быстрой идентификации их в различных смесях. [c.9]

Меланоцитостимулирующие гормоны содержатся во всех частях гипофиза, однако ц наибольшей концентрации они присутствуют в средней доле. Выделение и установление строения меланоцитостимулирующих гормонов не привело к выяснению зависимости между секрецией эндокринной железы и пигмента- [c.230]

Выделение и установление строения. Вскоре после выделения в очень чистом виде АКТГ овцы [1409, 1410, 1842], свиньи [2092, 2509] и быка [1404] три группы исследователей начали работу по установлению строения этих гормонов (ср. [1392]). Адренокортикотропины различных видов состоят из [c.259]

Изучение ингибирования ферментативных реакций представляет интерес не только для установления строения и характера действия ферментов, но важно также в связи с широким практическим применением в медицине и сельском хозяйстве. Действие многих лекарственных средств, гормонов, ядов, гербицидов и инсектицидов, стимуляторов роста, антибиотиков связано с нарушением деятельности онределенных ферментов или аппарата, регулирующего их активность. [c.234]

В конце 40-х — начале 50-х годов нашего века химикам удалось обстоятельно проанализировать с помощью метода бумажной хроматографии смеси аминокислот, полученные при расщеплении ряда белков. В результате удалось установить общее число остатков каждой аминокислоты, содержащихся в молекуле белка, однако порядок расположения аминокислот в полипептидной цепи при этом определить, естестве шо, было нельзя. Английский химик Фредерик Сенгер (род. в 1918 г.) изучал инсулин — белковый гормон, состоящий примерно из пятидесяти аминокислот, распределенных между двумя взаимосвязанными пол и пептидными цепями. Сенгер расщепил молекулу на несколько более коротких цепей и проанализировал каждую из них методом бумажной хроматографии. Восемь лет продолжалась кропотливая работа по складыванию мозаики , но к 1953 г. был установлен точный порядок расположения аминокислот в молекуле инсулина. Позднее таким же способом было установлено детальное строение даже больших молекул белка [c.130]

Такие белки, как инсулин и гемоглобин, обладают рядом специфических свойств, благодаря которым приобретают особо важное значение для организма. Инсулин — гормон, способствующий процессу окисления сахара в организме животного. Гемоглобин обратимо связывает кислород, присоединяя его в легких и отдавая в тканях. Эти точно установленные функции наглядно показывают, что молекулы белка должны обладать специфическим строением. [c.394]

Как легко видеть, сам ход исследования кортикостероидов значительно более сложен, чем ход исследования андрогенных и эстрогенных гормонов. Поэтому они начали изучаться значительно позже, примерно с 1935 г., а установление их строения в деталях было закончено только к 1947 г. [c.344]

Низкомолекулярные пептиды, в частности пептидные гормоны, как правило, наделены несколькими функциями. В этом отношении они отличаются от белков, которые, за редким исключением, монофункциональны, физиологическое действие отдельного природного пептида часто проявляется в совершенно различных системах организма и по своему характеру настолько разнообразно, что в такой сложной картине подчас трудно увидеть стимулирующее начало одного соединения и обнаружить между многими активностями пептида какую-либо связь. Несмотря на сложность функционального спектра, механизмы всех физиологических действий пептида совершенны по своей избирательности, чувствительности и эффективности. Поэтому при изучении конкретной функции возникает представление о молекулярной структуре пептида как о специально предрасположенной для выполнения только единичного рассматриваемого действия. Природным олигопептидам присуща согласованность двух на первый взгляд взаимоисключающих качеств - полифункциональности и строгой специфичности. Подход к установлению количественной зависимости между строением и биологической активностью олигопептидов, детально рассматриваемый в следующем юме монографии "Проблема белка", включает решение двух структурных задач, названных автором данной монографии [28] прямой и обратной. Прямая задача заключается в выявлении всех низкоэнергетических конформационных состояний природного олигопептида, которые потенциально, как будет показано, являются физиологически активными. Эта задача требует знания только аминокислотной последовательности молекулы и решается на основе теории и расчетного метода, использованных уже в анализе структурной организации многих олигопептидов. Обратная структурная задача по своей постановке противоположна первой. Ее назначение заключается в априорном предсказании химических модификаций природной последовательности, приводящих к таким искусственным аналогам, каждый из которых имеет пространственное строение, отвечающее конформации, актуальной лишь для одной функции исходного соединения. Конечная цель решения обратной задачи, таким образом, состоит в прогнозировании монофункциональных аналогов, которые бы только в своей совокупности воспроизводили полный набор низкоэнергетических конформаций природного пептида и весь спектр его биологического действия (подробно см. гл. 17). [c.371]

Знание пространственного строения и динамических конформационных свойств природных олигопептидов представляет также большой самостоятельный интерес. Оно необходимо для исследования молекулярных механизмов узнавания, стимулирования, регуляции и т.д., иными словами, для выяснения структурно-функциональной организации многочисленных пептидных гормонов, медиаторов, модуляторов, антибиотиков, ионофором и других низкомолекулярных физиологически активных пептидов. Априорный расчет конформационных возможностей олигопептидов приобретает здесь особый смысл, поскольку именно теоретический подход только и может (а следовательно, и должен) стать основой строгого решения необычной по своей общности, научной и практической значимости проблемы установления зависимости между структурой и функцией пептидов (подробно см. гл. 18). [c.388]

В настоящее время ученые заняты установлением химического строения конкретных белков и осуществляют их синтез. Так, еще в 50-х годах был осуществлен синтез двух белковых гормонов — окситоцина и вазопрессина. Это сравнительно простые полипептиды — в состав каждого из них входят остатки 9 аминокислот. [c.426]

Современные представления о зависимости между строением И- биологическим действием АКТГ основаны, с одной стороны, на данных, полученных в ходе ферментативного расщепления гормона при установлении его строения. С другой стороны, они вытекают из специфики химических реакций функциональных групп различных аминокислотных остатков, присутствующих в [c.317]

Создание Л. в. в течение длительного времени носило эмпирич. характер и основывалось гл. обр. на варьировании строения либо природного вещества, обладающего лечебным действием, либо синтетич. вещества, лечебный эффект к-рог о был случайно обнаружен. Успехи физиологии и биологич. химии в расшифровке механизмов и химич. основ жизненны. функций и их нарушений при заболеваниях, а также достижения в изучении биохимии микробов и вирусов, открыли длн фармакологии новые возможности в поисках Л. в. Огромное значение приобрело изучение закономерностей, связывающих химич. строение Л. в. с их биологич. действием. Руководствуясь этими закономерностями, удается в пределах данного ряда соединений вести направленный синтез. Исследование биохимического механизма действия Л. в., установление природы, их взаимодействия с биологическими структурами позволит в еще большей степени приблизиться к разработке рациональных основ сиитеза Л-в. с заданными свойствами. См. также ст. Алкалоиды, Антибиотики, Витамины, Гликозиды сердечные, Гормоны. [c.474]

Ниман (1961) использовал эту реакцию для установления строения эстриола /З-глюкозидуроновой кислоты I, который выделяется в моче беременных женщин в виде натриевой соли. Так как при добавлении щелочи УФ-спектр смещается, глюкуроновая кислота не может быть связана с гормоном через фенольную гидроксильную группу и должна находиться при углеродном атоме 16 или 17. Метилирование эстриола I в присутствии фторида бора в качестве катализатора дает пентаметильное производное сложного метилового эфира, а кислотный гидролиз приводит к метилированной глюкуроновой кислоте III и ди-метилово.аду эфиру II (как установлено синтезом из вещества IV) [c.359]

Маркер и его сотрудники [44] изучали большое число сапоге нинов. Их работа привела к установлению строения некоторых и этих сложных соединений и к выяснению интересных отношений которые существуют между сапогенинами и половыми гормонами Сапогенины, структура которых была установлена этими авторами оказались ацеталями кетонов циклопентанофенантренового ряда [c.214]

В результате ферментативного воздействия, определяли последовательно после каждого отщепления Ы-концевого остатка по методу Эдмана (см. гл. 6). При изучении гемоглобина (Брауницер был удачно применен последовательный гидролиз белка разными про-теолитическими ферментами. В этом случае на белок действовали трипсином, а затем полученные пептиды гидролизовали пепсином, специфичность которого значительно повышали, ограничивая время реакции. Методические трудности, связанные с фракционированием сложных гидролизатов и определением полной структурной формулы белка, были преодолены в результате упорного труда нескольких групп ученых. Мы теперь знаем полную аминокислотную последовательность инсулина, глюкагона, рибонуклеазы, гемоглобина, белка вируса табачной мозаики, а также кортикотропина и других пептидных гормонов приближаются к завершению работы по установлению строения папаина, лизоцима, химотрипсиногена, трипсииогена, цитохрома с успешно продвигается изучение некоторых других белков. Изучение последовательности аминокислот проводилось на частичных кислотных гидролизатах или на гидролизатах, полученных при действии различных протеолитических ферментов. Чисто химические методы избирательного расщепления пептидных цепей не имели до сих пор значительного успеха, и эта область остается еще нерешенной задачей пептидно химии. [c.117]

Кортикоиды (кортикостероиды) — гормоны коры надпочечников. В установлении строения этих соединений принимали участие Е. К. Кендал, О. Винтерштейнер, Т. Рейхштейн. Альдостерон выделен в 1953 г. [c.117]

Удаление обоих яичников у зрелой самки млекопитающего уничтожает явление течки (по-гречески эструс), т. е. период активности к спариванию, характеризующийся интенсивным половым влечением. Установление гормональной природы этого эффекта, т. е. стимулирования его агентами, переносимыми жидкостями организма, привело к выделению и установлению строения женских половых гормонов. Существует два вида женских половых гормонов. К первому виду относятся так называемые эстрогены — эстрадиол, эстрон и эст-риол [c.84]

Главным Преимуществом микрометодов является экономия времени, труда и материалов. Необходимость экономии времени и труда не требует комментариев. Когда говорят об экономии материалов, то чаще всего подразумевают навеску анализируемого образца. Большинство работ по витаминам, гормонам и другим веществам, выделяемым из биологических систем, было бы практически невозможно выполнить, если бы для анализа и определения строения приходилось расходовать более нескольких десятых долей грамма вещества . Экономия исследуемого образца важна также при контроле на разных этапах получения, например, ценных фармацевтических препаратов. Наконец, аналитические работы в микромасштабе в целях обучения имеют ряд бесспорных преимуществ по сравнению с макромасштабом. По мнению педагогов, работавших обоими методами, при обучении микрометодам не приходится жертвовать ни одной из задач учебного процесса. При этом, помимо экономии времени, труда и материалов, студент в ходе обучения микротехнике приобретает навыки к тщательной работе и экспериментальному мастерству. Современная тенденция применять аналитические микрометоды в научной работе, особенно в биохимических исследованиях и при установлении строения соединений, подтверждается тем, что много сотен таких статей цитируется в годичных обзорах, публикуемых в Mi ro hemi al JournalЛ [c.37]

Вскоре после установления строения каллидина синтез этого гормона был осуществлен практически одновременно в целом ряде лабораторий. В химическом отношении каллидин и брадикинин весьма близки, поэтому во всех опубликованных синтезах каллидина в качестве исходных веществ служили те или иные промежуточные продукты получения брадикинина. Так, например, Плесс и сотр. [1739] селективным удалением карбобензоксигруппы у защищенного брадикинина (А 2—10) (рис. 38) обработкой бромистым водородом в ледяной уксусной кислоте получили эфир нонапептида (В 2—10), который затем конденсировали с -нитрофениловым эфиром дикарбобензокси-ь-лизина. Последующий каталитический гидрогенолиз образовавшегося защищенного декапептида (С 1—10) привел к каллидину (О 1—10). [c.150]

В прошлом значительный интерес вызывали исследования по выделению и установлению строения факторов, стимулирующих выделение кортикотропина (КСФ) 1918]. Недавно в сравнительно чистом виде были выделены фактор, стимулирующий выделение тиротропина (ТСФ) [885, 1163, 1318а, 1960, 1960а, 1961, 2734], фактор, стимулирующий выделение лютеинизирую-щего гормона (ЛСФ) [877, 881, 2744], фактор, стимулирующий выделение фолликулина (ФСФ) [2738, 2740, 2745], и фактор, стимулирующий выделение гормона роста (РСФ) [2729а, 2769]. Все перечисленные вещества продуцируются гипоталамусом и являются полипептидами. [c.326]

Установлено строение и ряда других более сложных гормонов полипептидной природы (адренокортикотропный гормон, меланофорный гормон, глукагон). Вскоре после установления строения инсулина был полностью расшифрован порядок соединения аминокислотных остатков в ферменте рибонуклеазе (расщепляет рибонуклеиновую кислоту). Оказалось, что он содержит одну полипептидную цепь из 129 остатков аминокислот (молекулярная масса 13 500). Участки этой цепи в четырех местах фиксированы четырьмя дисульфидными мостиками. Быстрым темпом идет выяснение строения белков, еще более сложных, чем инсулин и рибонуклеаза, например фермента трипсина (молекулярная масса 45 ООО) и др. [c.308]

После введения тестов в научную практику было установлено, что эстрогенные гормоны находятся не только в яич1ках, но также в плаценте и в Крови. Затем было замечено, что сама деятельность половых гормонов чрезвычайно зависит от деятельности гипофиза. Если удалить гипофиз у животных, то половой цикл совершенно нарушается, но при введении экстракта гипофизарной ткани он восстанавливается. Отсюда следует вывод, что толчок для начала полового цикла дают гормоны, вырабатываемые гипофизом, так называемые гипофизарные или гонадотропные, которые вызывают выработку половых гормонов непосредственно из яичников или мужских половых органов. Это было установлено не химическими методами, а чисто биологическим путем, когда еще ничего не знали о строении самого активного вещества. Был установлен также факт обратного порядка. Оказывается, что и сами половые органы известным образом действуют на выработку гормонов в гипофизе. Так, у кастрированной мыши (женская особь) выделение гипофизарных гормонов после операции чрезвычайно увеличивается. Однако если этой мыши впрыснуть половой гормон, то выделение гипофизарных гормонов немедленно падает. Таким образом, в организме имеется равновесие между деятельностью половых желез, с одной стороны, и деятельностью гипофиза — с другой. [c.304]

В последующих главах рассматриваются результаты конформацион-1 0го анализа большой серии природных олигопептидов. Их пространст- енное строение практически полностью определяется взаимодействиями ежду близко расположенными в цепи остатками, и поэтому они представляют собой естественные объекты исследования средних взаимодействий. Здесь нельзя было ограничиться анализом единичных примеров в силу по крайней мере двух обстоятельств. Во-первых, изучение конформационных возможностей природных олигопептидов является, как станет ярно позднее, самым ответственным и сложным, но в то же время 1 иболее интересным этапом на пути к априорному расчету трехмерных структур белков. Очевидно, понимание пространственного строения и механизма спонтанной, быстрой и безошибочной укладки белковой последовательности в нативную конформацию невозможно без установления инципов пространственной организации эволюционно отобранных низко- лекулярных пептидов. Между природными олиго- и полипептидами нет четко очерченных границ, и количественная конформационная теория лее простых молекул является естественной составной частью конформационной теории более сложных соединений той же природы. Во-вторых, Й1ание пространственной организации и динамических конформационных свойств природных олигопептидов - гормонов, антибиотиков, токсинов и т.д. - необходимо -вакже для изучения молекулярных механизмов узнавания, действия и регуляции биосистем, выявления структурно-функциональных особенностей пептидов и белков. [c.233]

В исследовании взаимодействий полифункциональных гормонов и рецепторов с привлечением синтетических аналогов не исключены ситуации (они не предсказуемы, поскольку выбор аналогов, как правило, случаен), когда наиболее предпочтительная конформация синтетического пептида стерически комплементарна активному центру рецептора, но необходимый комплекс тем не менее не образуется, так как модифицированная последовательность не содержит остатков, необходимых для образования эффективных контактов с функциональными группами рецептора. Возможен, конечно, и прямо противоположный случай, приводящий к тому же результату. Принципиально слабым местом в используемом в настоящее время подходе к установлению зависимости между структурой и функцией пептидов и, в частности, гормонов является то, что он базируется на случайном поиске синтетических аналогов методом проб и ошибок Поэтому, отдавая должное усилиям в экспериментальном и теоретическом изучении искусственно модифицированных последовательностей энкефалинов, следует сказать, что при существующем интуитивном выборе модельных соединений можно рассчитывать лишь на частный успех. Качественный прогресс здесь можно ожидать только при строго научном, а не случайном подборе аналогов, иными словами, при отходе от метода проб и ошибок к методу, обладающему предсказательными возможностями и доказательной силой. Первая попытка в этом направлении [28, 29] основывается на решении обратной структурной задачи, т.е. на сознательном, целенаправленном конструировании химического строения немногочисленных искусственных аналогов, пространственное строение которых в своей совокупности отвечает набору низкоэнергетических, физиологических активных состояний природного гормона (см. гл. 17). Детально структурнофункциональная организация природных пептидов будет обсуждена в следующем томе издания "Проблема белка". О первых успехах рентгеноструктурного анализа в изучении трехмерных структур рецепторов рассказывается во втором томе издания [98. Гл. 3, 4]. [c.353]

Метод теоретического анализа использован для расчета пространственного строения природных пептидных антибиотиков, гормонов и их синтетических аналогов, содержащих от 5 до 30 аминокислотных остатков. На основе сопоставления теоретических и опытных данных изучены конформационные возможности олигопептидов. Для апробации физической теории структурной организации пептидов и метода расчета их конформационных возможностей использованы три способа. Первый из них связан с прямым сравнением теоретических и опытных значений геометрических параметров молекул. Во всех случаях, где такое сопоставление оказалось возможным, наблюдалось хорошее количественное согласие результатов теории и опыта. Второй способ имеет вероятностный характер и не требует для оценки достоверности результатов расчета знания экспериментальных фактов. Он основан на выборе для теоретического исследования объектов, расчет которых содержит внутренний, автономный контроль. Такими объектами могут служить пептиды, содержащие остатки цистеина, далеко расположенные друг от друга в цепи и образующие между собой дисульфидные связи. Априорное исследование ряда цистеинсодержащих пептидов, аминокислотные последовательности которых включали от 18 до 36 остатков, автоматически привело к выяснению пространственной сближенности остатков ys, отвечающей правильной системе дисульфидных связей. Наконец, третий способ проверки заключался в сопоставлении данных конформационного анализа белковых фрагментов с геометрией соответствующих участков трехмерной структуры белка, установленной с помощью рентгеноструктурного анализа. И здесь были подтверждены достоверность и высокая точность результатов априорного расчета (см. гл. 8-13). [c.588]

Гормоны коры надпочечников (кортикоиды) —особая группа стероидных гормонов, имеющих прегнановый скелет. Факт их существования установлен в 1927 — 1930 гг, В последующие годы Е, К. Кендал (США. 1934—1937), О. Винтерштейнер (Германия, 1935—1937) и Т. Рейхштейн (Швейцария. 1935—1940) выделили и установили строение многих стероидных кортикоидов среди иих главными являются дезоксикортикостерон. кортизол кортизон, кортикостерон. В 1953 г. С. А. Симпсои (Швейцария) из коры надпочечников выделил еще один высокоактивный кортикоид — альдостерои (электрокортин). К настоящему времени изучено около 40 природных кортикоидов, [c.707]

С химической точки зрения гормоны гипофиза представляют собой либо олигопептиды, например окситоцин и вазопрессин, о которых сказано выше, либо полипептиды со сравнительно небольшими молекулами, состоящими из одной полипептидной цепи. Адренокортикотропный гормон (АКТГ), называемый также кортикотро-пином, выделенный из гипофиза свиньи, был разделен в процессе операций очистки хроматографическим путем и другими методами на два компонента — кортикотро-пины А иВ (применяют также обозначения аир). Кортикотропин Р имеет молекулярный вес 4567, установленный методом центрифугирования. При номощи методов, впервые примененных к инсулину, установлено, что препараты А, а и р являются тождественными или очень сходными соединениями, обладающими полипептидной цепью, состоящей из 39 аминокислотных остатков, происходящих из 15 аминокислот, с серином у аминного конца и фенилаланином у карбоксильного конца. Была определена последовательность всех аминокислот, причем найдено, что препараты, выдо-ленные из различных животных, несколько отличаются друг от друга строением определенных участков цепи. Кортикотропин В образуется из кортикотропина А в результате потери 11 аминокислотных остатков от карбоксильного конца таким образом, он содержит в своей цепи всего 28 аминокислот. [c.448]

Успешно продвигалась работа по изучению строения адрено-кортикотропного гормона, меланофорного гормона, гормона.роста, соматотропина и глюкагона [114, 120, 121]. Но наиболее интересными и важными были работы по установлению аминокислотных последовательностей истинных белков и, в первую очередь, белков-ферментов. [c.135]

Недостаточность гормона роста приводит к карликовости (точнее ее следует называть гипофизарной карликовостью, чтобы отличать от карликовости другого происхождения). В отличие от того, что наблюдается при недостаточности тироксина (разд. 17.6.4), развитие головного мозга и (коэффициент умственного развития) при этом не нарушаются а строение тела остается пропорциональным просто развитие протекает гораздо медленнее. В случае недостаточности одного лишь гормона роста половое развитие не нарущается. Установление связи между карликовостью у африканских пигмеев и недостаточностью одного из соматомединов свидетельствует о том, что эти факторы роста несут еще одну важную функцию. [c.140]

Однако наибольший интерес для исследователя представляют не олигопептиды, а высшие пептиды. Установлением их аминокислотного строения занимаются многие лаборатории мира. Высшими пептидами являются прежде всего пептидные гормоны. Классическим примером служит инсулин, строение которого установлено благодаря работам Сенджера. Пептидные гормоны выделяют из поджелудочной железы, гипофиза, щитовидной железы и из крови Не все из них получены в чистом виде, поэтому говорить об их строении еще рано. Но ряд соединений хорошо изучен и даже получен синтетически (табл. 7). [c.161]

Преимущества микрохимических методов I значительной экономии времени, труда и материалов. Бо,льшинство исследований гормонов, витаминов и других природных продуктов не могло было быть проведено, если бы для установления их строения требова.лись количества порядка долей 1 г. Кроме того, применение микротехпикн часто позволяет приготовит -несколько препаратов в течение времени, гкюбходнмого для одного синтеза при помощи макрометодов. [c.9]