Валиномицин связывает К в раз

В присутствии типичного ионофора валиномицина мембраны чувствительных бактериальных клеток становятся избирательно проницаемыми для ионов калия. Валиномицин связывает именно ионы калия и транспортирует их через мембрану в тысячу раз активнее, чем ионы натрия. [c.430]

Валиномицин связывает 1С в 1000 раз прочнее, чем Ма [c.319]

Валиномицин (рис. 3.6) связывается со многими щелочными, щелочноземельными и переходными металлами, особенно с К+, который передается от одной молекулы валиномицина к другой по градиенту концентрации от внешней границы мембраны к внутренней. [c.62]

Подтверждением того, что комплексообразование калия с ферментами и субстратами играет важную роль в транспорте ионов, является образование комплексов этих катионов с антибиотиком валиномицином. Уже давно известно, что антибиотики, подобные валиномицину, вызывают транспорт ионов калия в митохондрии. Валиномицин образует прочный комплекс с ионами калия, в то время как ион натрия связывается этим антибиотиком в очень незначительной степени. Вследствие этого валиномицин можно рассматривать как биологическую модель переносчика ионов калия через плазматические мембраны в клетку. [c.239]

Валиномицин способен связывать многие катионы, образуя соответствующие комплексы (валиномицин-ион). Однако наибольшей специфичностью к комплексообразованию этот антибиотик обладает с ионом калия. Причем высокую индуцирующую способность проводить калий через мембраны валиномицин проявляет в очень низких концентрациях (Ю М и ниже). [c.430]

Но такой пропуск нам не годится. Валиномицин очень разборчив в отношении иона-партнера и не связывает даже близкий по свойствам к калию ион натрия. Что уж говорить о неприродных ионах [c.71]

Некоторые циклические лиганды ( крауны , т. е. короны ) обладают способностью соединяться с ионами щелочных металлов за счет ион-дипольных взаимодействий. Такие лиганды, называемые также ионофорами, в настоящее время хорошо изучены. К ним относится, например, антибиотик валиномицин (полипептидного типа), молекула которого представляет собой почти плоское кольцо Его диаметр соответствует размерам иона калия (негидратирован-ного). Поэтому валиномицин связывает ионы калия (но не натрия) и может перемещаться с ними как одно целое. Такие комплексы способны переходить через липидно-белковые слои и, следовательно, валиномицин может обеспечить специфический перенос ионов калия через мембраны. Это имеет существенное значение в механизме действия антибиотиков. Ионы других щелочных металлов связываются валиномицином в меньшей степени. Антибиотик грамицидин может переносить и ионы калия, и ионы натрия. [c.153]

Как же природа преодолевает эту трудность, столкнувшись с необходимостью повысить ионную проницаемость мебран Обратимся к валиномицину, простейшему и наиболее изученному природному переносчику ионов (ионофору). Как показали академик Ю. Овчинников и его коллеги, валиномицин связывает ион калия своими гидрофильными карбонильными группами. При этом гидрофобные остатки аминокислот и оксикислот, образующих валиномицин, оказываются обращенными наружу, а калий занимает центральную полость молекулы антибиотика. Теперь, калий окружен не водной шубой, а гидрофобными остатками, имеющими большое сродство к жиру. Так ион калия получает пропуск на вход в митохондрию. [c.71]

Каким образом соединения, транспортирующие ионы, различают такие сходные ионы, как Ма и К Валиномицин связывает 1С в 1000 раз прочнее, чем Ма" , т.е. избирательность этого переносчика выше, чем у (Ма + К )-АТРазы. Рассмотрим основу столь высокой избирательности. Как показали спектроскопические исследования, комплексы валиномицина с Ма" и К" очень сходны по структуре. В частности, в обоих комплексах одинаковы длины координационных связей между катионом в центре молекулы и атомами кислорода. Почему же тогда К связывается намного прочнее, чем Ма Причина этой избирательности в том, что К слабее, чем Ма , притягивает воду. Свободная энергия образования гидратной оболочки для Ма на 17 ккал/моль ниже, чем для К (табл. 36.2). Следовательно, валиномицин связывает К" прочнее потому, что отделение воды от К" требует менъ- [c.319]

Валиномицин относится к первой группе и является интереснейшим представителем депсипептидов. Как и вышеописанный антаманид, но в значительной степени более эффективно и универсально, этот гетероциклопептид связывает ионы металлов (К , Ыа , a , Мд2+), а также молекулы биогенных аминов (возможно, что в аммонийном состоянии, так как комплексуются все-таки катионы). Молекула валино-мицина построена из 12 фрагментов, из которых 6 представлены аминокислотой Валином (три 1-изомера и три -изомера) и шестью фрагментами [c.92]

Выяснение химизма взаимодействия биологически активного в-ва с живой клеткой или с ее компонентами. Решение этой задачи открывает возможности создания оптимально активных соед. определенного типа действия. Первые успехи в этом направлении уже достигнуты. В частности, выяснен механизм действия соед., способных связывать и переносить в клетке ионы металлов (напр., калия), т. наз, ионофороа К таким в-вам относятся валиномицин и его аналоги. [c.288]

Химическая природа участков связывания ионов Ыа+ и К+ в ионном насосе неизвестна. Однако некоторые соображения на этот счет позволяют высказать данные, полученные при изучении антибиотиков пептидной природы, многие из которых связывают ионы металлов и катализируют их диффузию через мембраны [58]. Примером соединения такого рода может служить циклический депсипептид (пептид, который наряду с амидными содержит также и сложноэфирные связи) — валиномицин. В состав этого антибиотика входят остатки О- и Ь-валина, L мoлoчнoй кислоты и О-оксиизовалериановой кислоты. [c.365]

Множество синтезов пептолидов проведено Шемякиным и сотр. Его ученики, Овчинников, Иванов и др., в рамках программы изучения взаимосвязи структуры пептолидов и их активности синтезировали более 60 аналогов эиииатииа, 100 аналогов валиномицина и провели большую работу по изучению конформаций. Оказалось, что антибактериальные свойства циклодепсипептидов находятся в тесной взаимосвязи со способностью образовывать комплексы с катионами. Аналоги, ие обладающие комплексообразующими свойствами, ие оказывают антибактериального действия. Валиномицин, энниатин, антидот аитаманид (разд. 2.3.6), а также их многочисленные аналоги связываются с катионами в отношении 1 1. Кроме того, Иванов и сотр. смогли установить, что в определенных условиях могут существовать прочные комплексы с другой стехиометрией. Рис. 2-48 показывает предлагаемую (805] для ряда валиномицина структуру комплекса в виде сандвича. [c.305]

Ионофором является и другой циклический пептид — валиномицин, способный специфически связывать и переносить ионы калия. В валиномицине наряду с пептидными содержатся и сложноэфирные группы, в образовании которых участвуют а-гидроксикислоты — молочная (2-гидроксипропановая) и а-гид-роксиизовалериановая (2-гидрокси-З-метилбутановая). [c.354]

Некоторые из этих антибиотиков, например моненсин, селективно связывают ноны щелочных металлов, в частности натрий. Однако особую популярность они получили как переносчики ионов Са и по масштабам использования в исследованиях мембран приближаются к валиномицину. Как установлено с помощью рент-геноструктурного анализа, в комплексах с ионами молекулы полиэфирных антибиотиков обволакивают связываемый ион, удерживая его за счет ион-дипольных взаимодействий с простыми эфирными группировками. Подковообразная конформация антибиотика нередко стабилизируется водородной связью между группами, расположенными на противоположных концах цепи в случае Са в [c.594]

Особенностью валиномицина, краун-эфиров, криптан-дов, порфиринов (в геме гемоглобина крови) и др является их способность образовывать соединения включения с малыми молекулами, например, СО, СО2, О2, или связывать последние, а также катионы, например. К , Ка , Ре , Ре , Са итд Селективность по отношению к катиону и устойчивость образующихся комплексов зависят от множества параметров, в том числе от [c.558]

Разнообразие функций Na+, K+, Mg2+ и Са2+ в биологических системах - системах, самораспределяюшихся в организме, - и координационные состояния, в которых они находятся в различных центрах, было предметом рассмотрения в обзоре Уильямса [833а]. Одно из наиболее существенных явлений - селективный перенос ионов через мембраны очень интересен с химической точки зрения. Перенос М+ через гидрофобную фазу мембраны достигается за счет координации металла с полидентатными органическими лигандами. Клетки предпочтительно накапливают К+, а не Na +. Как следует из разд. 4.Ж, существуют макроциклические лиганДы, которые селективно сольватируют каждый из ионов щелочных металлов. Селективный перенос К+ по сравнению с Na+ и Li + через модельные мембраны можно вызвать путем введения в мембрану валиномицина (табл. 2.26) и наложения э.д.с. поперек мембраны [840]. Было продемонстрировано таким образом соответствие радиуса К+ размеру полости в структуре молекулы валиномицина. Другая модельная система связывает перенос Na + в виде его комплекса с биоорганическим соединением с градиентом рН, который приводит к градиенту концентрации Na + поперек мембраны [198]. [c.423]

Ионофорами (т.е. переносчиками ионов ) называют жирорастворимые вещества, способные связывать определенные ионы и переносить их через мембрану. От разобщающих агентов они отличаются тем, что переносят через мембрану не ионы Н" , а какие-нибудь другие катионы. Например, токсичный антибиотик валиномщин (рис. 17-18) образует жирорастворимый комплекс с ионами К" , легко проходящий через внутреннюю мембрану митохондрий, тогда как в отсутствие валиномицина ионы проникают сквозь нее с большим трудом. Ионофор грамицидин облегчает проникновение через мембрану не только К, но и Ка, а также некоторых других [c.530]

Нами уже проводились подобные эксперименты, и, как сообщалось [5], были исследованы электродные свойства мембран на основе поливинилхлорида (ПВХ), пластифицированного дибутилфталатом (ДБФ при широком варьировании юс состава по валино лийину в интервале концентраций раствора КС1 от до 1т. Наиоолее существенным результатом явилась отмеченная немонотонность в отношении отклонений от функции в области высоких концентраций КС1 при монотонном изменении содержания валиномицина в мембране, которую мы связываем с проявлением влияния процесса сопряженного переноса калия и валиномицина. [c.111]

Столь ярко выраженную немонотонность в отношении отклонений от катионной функции по мере увеличения содержания переносчика з мембране мы, как и раньше [5], связываем о проявлением эффекта сопряженного переноса. Причиной ее может являться значительная величина последнего интеграла в (5), наибольшее значение которого, видимо, достигается в области высоких концентраций элвктрол 1та при содержании валиномицина 6,00-Ю" моль/кг ДБФ. Лля полученного при этой концентрации переносЧкка участка анионного наклона выражение (5) удобно записать несколько в ином виде [c.113]

Между комплексным ионом и анионом в растворителях с низкой диэлектрической проницаемостью могут образовываться ионные пары. Стабильность калий-валиномицинового комплекса уменьшается с возрастанием полярности среды, и в воде такие комплексы не существуют. По данным рентгеновского анализа ион металла в зависимости от его природы в комплексе связывается с 5—8 кислородными атомами и входит в комплекс негидратированным. Комплекс заряжен положительно. Ионы К+, в отличие от катионов меньшего размера (Ь1+, На+), плотно заполняют полости в структуре валиномицина, имеющие диаметр 2,7—3,3 А (диаметр иона К+ 2,7 А). По избирательности комплексообразования с ионом К+ по сравнению с ионом Ыа+ валиномицин, как лиганд, во много раз превосходит все известные макроциклы, связывающие эти ионы (табл. П. 4). [c.74]

Исследование химических сдвигов в спектре ЯМР показало, что каждой катионной комплексной частице присуща своя уникальная конформация валиномицина, причем наибольшие изменения в спектре ЯМР наблюдаются в области поглощения кольцевого остова [42, 46—50]. На основании соотношения между константа-ми спин-спинового взаимодействия протонов амидных групп с а-протонами валина и двугранным углом при амидной связи получено представление о трехмерной конформации связанного в комплекс валиномицина. Методом ИК-спектроскопии показано, что карбонильные атомы кислорода сложноэфярных групп связываются водородными связями с амидными протонами, представляя свободным карбонильным кислородам амидных групп возможность образовывать координационные связи с катионо(М. Водородные связи создают упорядоченную вторичную структуру, в которой валиномициновый остов делает петлю и образует браслет высотой 4 А и диаметром 8 А [48]. Алкильные боковые цепи направлены от граней браслета , которые становятся асиммет- [c.254]

Ионофоры могут образо1Вывать комплексы и с другими ионами подходящего диаметра и заряда, однако имеющиеся о дих данные отрывочны. Согласно критерию митохондриального взаамо-действия, NHt связывается валиномицином и энниатином несколь- [c.261]

Депсипептиды, такие, как антибиотик валнномицин, продуцируемый одним из штаммов 51гер1отусе8, оказались необычайно полезными при исследовании этих взаимосвязей. К" спонтанно и обратимо связывается во внутренней полостп молекулы этого мак-ролида (рис. 12.9). Валиномицин проникает через липидные участки внутренней митохондриальной мембраны и плазматической [c.425]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология