Инсулин строение

Схема строения инсулина [c.394]

Инсулин, строение, синтез, механизм действия, ткани-мишени. Метаболические эффекты. [c.428]

Установлено строение белкового гормона инсулина, регулирующего сахарный обмен в организме. Эгот гормон состоит из двух полипептидных цепей (с 21 и 30 аминокислотными остатками), соеди- [c.342]

Инсулин, строение, синтез, биологическое действие. Характеристика нарущений обмена веществ при сахарном диабете. Биохимические механизмы развития осложнений сахарного диабета. [c.429]

Все многообразие белков образовано 20 различными аминокислотами при этом для каждого белка строго специфичной является последовательность, в которой остатки входящих в его состав аминокислот соединяются друг с другом. Найдены методы выяснения этой последовательности в резу.пьтате уже точно установлено строение ряда белков. И самым замечательным достижением в этой области явилось осуществление синтеза из аминокислот простейших белков как уже указывалось, в 50—60-х годах XX века синтетически получены гормон инсулин и фермент рибонуклеаза. [c.586]

Рис.7. Определение строения фенилаланиновой цепи инсулина

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]

Последние десятилетия ознаменовались рядом новых исследований, которые привели вначале к синтезу природных биологически активных полипептидов, содержащих сравнительно небольшое число аминокислотных звеньев . И, наконец, совсем недавно (1964) осуществлен первый синтез белка — уже упомянутого на стр. 293 инсулина, строение которого было установлено лишь немногим более 10 лет назад. [c.294]

Определение строения белков является очень сложной задачей, но за последние годы в химии белка достигнуты значительные успехи. Полностью определена химическая структура нескольких белков гормона инсулина (см, рис. 53), фермента, расщепляющего нуклеиновые кислоты, — рибонуклеазы (см. рис. 54), фермента лизоцима (рис. 56), [c.375]

Современные методы исследования позволяют не только устанавливать строение белков, но и синтезировать если не высокомолекулярные белки, то простейшие биологически активные вещества — полипептиды. Так, недавно был синтезирован ряд гормонов и антибиотиков. Недалеко, по-видимому, и то время, когда будут синтезированы и первые белки— инсулин и рибонуклеаза. [c.435]

При сопоставлении полученных результатов обнаружилось два чрезвычайно интересных факта. Прежде всего оказалось, что, хотя у разных представителей животного мира строение определенного гормона очень сходно, все же существуют четкие видовые различия. Так, например, инсулин, выделенный из организма кита и свиньи, совершенно тождествен, в то время как инсулин лошади отличается тем, что одна из 51 аминокислоты (серин) заменена на другую — глицин. Эти наблюдения дают право говорить, что био-логия с помощью химии приближается к возможности устанавливать видовые различия не по строению скелета, органов, а по химическому строению характерных для организма белков. [c.343]

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]

Число белков, химическое строение которых полностью рас-шифровано растет с каждым годом. При сопоставлении полученных результатов обнаружились два чрезвычайно интересных факта прежде всего оказалось, что хотя у разных представителей животного мира строение определенного гормона очень сходно, однако все же существуют четкие видовые отличия. Так, например, инсулин, выделенный из организма кита и свиньи, совершенно тождествен, в то время как в инсулине лошади одна из 51 аминокислот заменена на другую. С другой стороны выяснилось, что носителем биологической активности может быть не вся белковая молекула, а определенная часть ее. Так, в растительном ферменте — папаине, построенном из 180 аминокислотных остатков, можно [c.335]

Руль и Анфинсен в своей работе по определению положения дисульфидных связей использовали способность рибонуклеазы расщепляться субтилизином. Они установили следующие положения 5 — 5 мостиков 1—6, 3—7, 8—2 и 4—5. Рибонуклеаза является вторым (после инсулина) белком, строение которого расшифровано. [c.524]

Видимо, денатурационные изменения на первых этапах процесса могут иметь обратимый характер. Денатурированный инсулин, имеющий фибриллярное строение, после обработки щелочью снова превращается в кристаллический и др. [c.212]

Успехи в изучении и синтезе белков. Уже первое ознакомление с белками дает некоторое представление о чрезвычайно сложном строении их молекул. На современном этапе развития химической науки еще очень трудно выявить структуры молекул белков. Первый белок, у которого в 1954 г. удалось расшифровать первичную структуру, был инсулин (регулирует содержание сахара в крови). Для этого потребовалось почти 10 лет. Молекула инсулина состоит из двух полипептидных цепочек. Одна из них содержит 21, а другая—30 аминокислотных остатков, В настоящее время осуществлен синтез инсулина. Для получения одной из полипептидных цепочек потребовалось провести 89 реакций, а для получения другой —138. В живых организмах синтез белков происходит очень быстро (иногда почти мгновенно), поэтому ученые настойчиво изучают его механизм. [c.21]

Существенным подтверждением полипептидной теории строения белка является возможность синтеза чисто химическими методами полипептидов и белков с уже известным строением инсулина-51 аминокислотный остаток, лизоцима-129 аминокислотных остатков, рибонуклеазы -124 аминокислотных остатка . Синтезированные белки обладали аналогичными природным белкам физико-химическими свойствами и биологической активностью. [c.51]

К пептидным гормонам относятся инсулин, продуцируемый поджелудочной железой, регулирующий метаболизм углеводов, жиров и белков, содержащий 51 аминокислотный остаток секретин, вырабатываемый в желудочно-кишечном тракте, определяющий секреторную функцию желудочно-кишечного тракта, содержащий 21 аминокислотный остаток в передней доле гипофиза вырабатываются адренокор-тикотропин (34 аминокислоты), контролирующий активность коры надпочечников, пролактин (198 аминокислот), влияющий на рост грудных желез и секрецию молока в задней доле гипофиза вырабатываются вазопрессин (9 аминокислот), действующий как диуретик и сосудосуживающее, и окси-тоцин (9 аминокислот), стимулирующий сокращение гладкой мускулатуры. Это только иллюстративный перечень гормонов пептидной структуры — их значительно больше, многие из них еще изучены не полностью, как в плане строения, так и функциональности. Особенно важно и проблематично исследование связи их строения с активностью. Данные по связи структура — активность позволяют иногда получать синтетические полипептиды с активностью, превосходящей природные. Так, варьируя аминокислотный состав нейрогипофизных гормонов (схема 4.4.1) было получено около 200 аналогов, из которых один, [4-ТИг]-оксито-цин оказался высокоактивным. [c.81]

РАЗЛИЧИЯ В СТРОЕНИИ А- И В-ЦЕПЕЙ МОЛЕКУЛ ИНСУЛИНА НЕКОТОРЫХ видов МЛЕКОПИТАЮЩИХ [c.242]

Расшифрованы первичные структуры миоглобина человека (153 аминокислотных остатка), а-цепи (141) и 3-цепи (146) гемоглобина человека, цитохрома С из сердечной мышцы человека (104), лизоцима молока человека (130), химотрипсиногена быка (245) и многих других белков, в том числе ферментов и токсинов. На рис. 1.14 представлена последовательность аминокислотных остатков проинсулина. Видно, что молекула инсулина (выделена темными кружками), состоящая из двух цепей (А-21 и В-30 аминокислотных остатков), образуется из своего предшественника-проинсулина (84 аминокислотных остатка), представленного одной полипептидной цепью, после отщепления от него пептида, состоящего из 33 аминокислотных остатков. Строение молекулы инсулина (51 аминокислотный остаток) схематически можно представить следующим образом [c.57]

Установление строения молекулы инсулина [c.776]

Инсулин, получивший свое название от наименования панкреатических островков (лат. insula—островок), был первым белком, первичная структура которого была раскрыта в 1954 г. Ф. Сэнджером (см. главу 1). В чистом виде инсулин был получен в 1922 г. после его обнаружения в экстрактах панкреатических островков Ф. Бантингом и Ч. Бестом. Молекула инсулина, содержащая 51 аминокислотный остаток, состоит из двух полипептидных цепей, соединенных между собой в двух точках дисульфидными мостиками. Строение инсулина и его предшественника проинсулина приведено в главе 1 (см. рис. 1.14). В настоящее время принято обозначать цепью А инсулина 21-членный пептид и цепью В—пептид, содержащий 30 остатков аминокислот. Во многих лабораториях осуществлен, кроме того, химический синтез инсулина. Наиболее близким по своей структуре к инсулину человека является инсулин свиньи, у которого в цепи В вместо треонина в положении 30 содержится аланин. [c.268]

Сопоставляя затем найденные пептиды, исследователь воссоздает рисунок строения изучаемого белка. Пример такой реконструкции представлен на рис. 7 для фенилаланиновой цепи инсулина. [c.519]

Б. X, сформировалась как самостоятельная область во 2-й пол. 20 а на стыке биохимии и орг, химии, на основе традиционной химии прир. соединений. Ее развитие связано с именами Л. Полинга (открытие а-спирали как одного из главньп элементов пространста структуры полипептидной цепи в белках), А. Тодда (выяснение хим. строения нуклеотидов и первый синтез динуклеотида), Ф. Сенгера (разработка метода определения аминокислотной последовательности в белках и расшифровка с его помощью структуры инсулина), Дю Виньо (хим. синтез биологически активного гормона окситоцина), Д, Бартона и В. Прелога (конформационный анализ), Р. Вудворда (полный хим. синтез мн. сложных прир. соединений, в т.ч. резерпина, хлорофилла, витамина В] ) и др. крупных ученых. [c.288]

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]

Неотъемлемой частью учебника являются задачи и упражнения. Они необходимы не только для проверки приобретенных знаний, но главным образом для их активного применения—выбора рационального метода синтеза, установления строения. Многие фактические данные, которые в других учебниках даются в основном тексте, приведены здесь в задачах. Большинство задач основано на реальных исследованиях. Показательна в этом отношении последняя задача в гл. 37, в которой на основании известных химических и спектральных данных предлагается установить структуру инсулина. [c.5]

Установлено строение белкового гормона инсулина, который регулирует сахарный обмен в организме. Этот гормон состоит из двух полипептидных цепей (с 21 и 30 аминокислотными остатками), соединенных мостиками из атомов серы. Определено строение Армента рибонуклеазы, состоящей из 124 аминокислотных остатков (рис. 11.2). [c.335]

Что касается растворимых глобулярных белков (например, гемоглобина, инсулина, гамма-глобулина, яичного альбумина), то вопрос о характере вторичной структуры еще сложнее. Накапливаются данные, согласно которым и в этом случае а-спираль играет ключевую роль. Подобные длинные пептидные цепи не одинаковы по структуре по всей длине отдельные их участки свернуты в спирали и являются относительно жесткими другие участки образуют петли, скручены случайным образом и довольно подвижны. Установлено, что при денатурации белка спиральные участки раскручиваются и цепь в целом приобретает неупорядоченное строение. (Однако опыт показывает, что в определенных условиях раскручивание и возникновение спирали могут быть обратимыми процессами белок возвращается к исходной вторичной структуре, поскольку это расположение является наиболее стабильным для цепи с данной последовательностью аминокислот.) [c.1061]

Глобулярные белки в большинстве случаев представляют собой растворимые в воде вещества, в которых благодаря полифункциональности аминокислот, входящих в состав макромолекулы, содержится значительное число гидрофильных групп. В противоположность гликогену, для которого доказано наличие сильно разветвленной структуры, строение глобулярных белков точно не установлено. Шарообразная форма макромолекул этих белков может быть обусловлена скручиванием полипептидных цепей, как это предложено, например, Перутцем для/емоглобина. При этом возможно скручивание на малых (около 5 А) и на больших (около 50 А) расстояниях. Наиболее подробно исследован инсулин, строение которого было выяснено Зангером. Вес его частицы — около 12 ООО в состав инсулина входят 102 остатка аминокислот, соединенных в четыре цепи. Одна цепь ( цепь глицина ) состоит из 21 аминокислотного остатка в ней имеются также внутримолекулярные цистиновые мостики двумя цистиновыми мостиками она соединяется с другой цепью ( цепь фенилаланина ), состоящей из 30 остатков аминокислот. Каждая пара таких двойных цепей, соединяясь, дает частицу инсулина. Растворимый инсулин при длительном нагревании при pH 2,0—2,5 превращается в фибриллярную модификацию обратное превращение может быть осуществлено при действии щелочи. [c.102]

Следующим этапом исследований Сенгера было определение структуры небольших (в основном ди-, три- и тетра-) пептидов, выделенных из кислотного и щелочного гидролизатов фракций А и В инсулина. Строение пептидов определяли при помощи методов динитрофенилирования и карбоксипептидазного [384]. Кроме того, из гидролизата были выделены крупные пептиды, которые снова подвергались гидролизу и строение которых устанавливалось особо [385]. [c.134]

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]

ИНСУЛИН — гормон поджелудочной железы, регулирующий процессы угле- водного обмена и поддерживающий нормальный уровень сахара в крови. И. вырабатывается в р-клетках поджелудочной железы. И, — простой белок, наименьшая структурная единица его 2б1Нз77 вб0753с, молекулярная масса 5733. В водных растворах И. существует в виде крупных ассоциированных молекул. И.— первое сложное биологически активное вещестпо, строение которого удалось полностью расшифровать. И.— бесцветный кристаллический продукт, т. пл. 233 С, малг.растворим в воде, растворяется в разбавленных кислотах [c.109]

Основываясь на принципах формульного схематизма, позволяющего проектировать синтез сколь угодно сложных органических соединений, н на закономерностях, устанавливающих зависимость реакционных свойств вещества от химического строения его молекул, структурные теории смогли обеспечить выдающиеся достижения в препаративном синтезе самых различных органических веществ вплоть до таких сложных, как витамины и гормоны, антибиотики и даже белки (инсулин). Мо они оказались не в состоянии указать пути осуществления процессов ароматизации парафинов или производства этилена, ацетилена и других олефиновых, ацети-лсмювых, диеновых углеводородов в широких промышленных масштабах. [c.101]

Первое природное белковое вещество, строение которого было точно расшифровано (Сейнджер, 1949—1954),— гормон инсулин, вырабатываемый поджелудочной железой и регулирующий в животных организмах процессы углеводного обмена. [c.293]

Ряд методов определения Ы-концевых аминокислот основан на алкилировании или ацилировании пептида и последующем гидролизе. В гидролизате концевая аминокислота обнаруживается в виде алкильного или ацильного производного. Наиболее важным и детально разработанным методом является метод динитрофенилирования белка, предложенный в 1945 г. Зангером и использованный им при установлении строения инсулина. [c.510]

РЕЛАКСИН, пептидный гормон, молекула к-рого состоит из двух цепей, соединенных двумя дисульфидными мостиками мол. м. 5600. А-цепь состоит из 22, В-цопь — из 26 аминокислотных остатков. По расположению дисуль-фидных связей, а также пространств, строению Р. близок инсулину. Вырабатывается у беременных животных желтым телом яичников. [c.505]

В период между 1944 н 1954 гг. развивались аналитические исследования по выделению, очистке и определению строения пептидов с высокой биологической активностью, а также методические разработки в области синтеза, например в 1950 г. был разработан метод смешанных ангидридов (Виланд, Буассона, Воган). Эти успехи сделали возможным химический синтез природных пептидов, обладающих биологической активностью. В 1953 г. дю Виньо удалось синтезировать первый пептидный гормон — окситоцин. Эта работа была удостоена Нобелевской премии за 1955 г. В следующие годы наступило бурное развитие синтетической пептидной химии, было предложено несколько новых защитных групп, эффективные методы кои-деисаш1и и иовые методические варианты, такие, как разработаниь й Меррифилдом в 1962 г. пептидный синтез иа полимерных носителях. Химический синтез инсулина и рибонуклеазы ознаменовал переход к белковому синтезу. [c.100]

К середине 1940-х годов пептидная теория белков Фишера и Вальд-шмидт-Лейтца была почти повсеместно принята. Встал вопрос о точном знании деталей химического строения, т.е. о конкретном порядке расположения аминокислот в белковых цепях. Впервые такое сложное исследование удалось провести в течение десятилетия (1945-1954 гг.) ф. Сенгеру, определившему аминокислотную последовательность инсулина. Вторым белком была рибонуклеаза А. Полная структура этого фермента расшифрована С. Муром, К. Хирсом и У. Стейном (1960 г.). Вскоре идентификация химичекого строения белков стала производиться с помощью автоматических секвенаторов и приобрела рутинный характер. Однако достижения в решении первой фундаментальной задачи проблемы белка не принесли удовлетворения. Сначала не вызывало сомнений, что химические и физические свойства белков получат свое объяснение, как только станет известно химическое строение их молекул. Однако основанная на опыте всей органической химии и биохимии надежда на то, что установление химического типа и строения молекул окажется достаточным для понимания хотя бы в общих чертах их специфического функционирования, не оправдалась. Тем самым определение структуры из конечной цели исследования превратилось в необходимый для последующего изучения белков начальный этап. Утвердилась мысль, что химическая универсальность и практически необозримое многообразие свойств соединений этого класса при строгой специфичности его отдельных представителей связаны с особенностями пространственных структур белковых молекул. [c.67]

К- сожалению, химики, изучающие новые реакции пептидов, обычно пользуются только простыми модельными соединениями, в том числе ди- и трипептидами, которые имеются в продаже. Это отчасти объясняется тем, что при переходе к более сложным полипептидам или белкам затрудняется контроль за ходом реакции. Другая причина заключается в малой доступности этих более сложных соединений, которые удается выделить в сравнительно небольших количествах, в связи с чем их строение устанавливалось на очень небольших образцах. Таким образом, жёлатель1ю добиться такого положения, чтобы исследователь мог приобрести образцы полипептидов известного строения и высокой степени чистоты, как это в настоящее время делается с образцами инсулина через Комиссию по белкам Международного союза теоретической и прикладной химии. [c.166]

Большое сходство в химических и физических свойствах между синтетическими полипептидами Фишера и некоторыми белками (протеинами) оказало дальнейшую поддержку предположению, ранее выдвинутому Фишером и независимо от него Хофмейстером в 1902 г. о пептидном строении белков (протеинов). Эта теория предполагала, что молекула белка (протеина) построена только из цепей а-аминокислот (и позже, конечно, были включены а-ими-нокислоты), связанных друг с другом пептидными (амидными) связями между а-амино- и а-карбоксильными группами [см. формулу (1)].Сам Фишер учел, что возможны и другие способы соединения между аминокислотами в молекуле белка (протеина) и добавил к имеющимся сомнениям вопросы о размере и сложности природных белков, что вызвало в период 1920—1940 гг. различные предположения [3] об альтернативных способах связи между остатками аминокислот. Сэнджер [4] писал в 1952 г., что самым убедительным доводом в поддержку пептидной теории строения белков (протеинов) в действительности было то, что с 1902 г.— со времени ее возникновения, не были найдены опровергающие ее факты сам Сэнджер привел одно из первых убедительных доказательств этой теории, установив полную структуру белкового гормона инсулина. [c.218]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология