Цистин окисление S связи

Окисление тиогрупп. Этот процесс лежит в основе шмопревращений цистеиновых и цистиновых остатков, обеспе- ающих ряд окислительно-восстановительных процессов в гтке. Цистеин, как и все тиолы (см. 6.3), легко окисляется с разованием дисульфида — цистина. Дисульфидная связь в стине легко восстанавливается с образованием цистеина. [c.321]

Рибонуклеаза. — Одна из рибонуклеаз была выделена в кристаллическом виде из бычьей поджелудочной железы Купит-цем (1940). Панкреатическая рибонуклеаза гидролизует рибонуклео-тидные связи, в которых пиримидиновый нуклеозид этерифицирован по З -положению сахара. Этот фермент содержит 124 остатка аминокислот и четыре дисульфидные связи. Установление первичной структуры этого фермента Муром и Штейном (1960) явилось важной вехой в химии белка. Последовательность частично была определена на окисленной рибонуклеазе, которая при энзиматическом расщеплении дает 24 пептида. Их размеры позволяют непосредственно определить последовательность химическими и ферментативными методами. Наконец, ферментативный гидролиз нативного белка, разделение содержащих цистин пептидов, окисление их до цистеиновых пептидов и аминокислотный анализ последних позволили выяснить, каким образом восемь по-луци1стинооых о статков связаны друг с другом (рис. 27, стр. 740). [c.739]

Меркаптаны и тиофенолы очень чувствительны к окислителям и переходят при окислении в дисульфиды. Последнее происходит часто уже при соприкосновении с кислородом воздуха. В связи с этим при получении и последующих превращениях меркаптанов чаще всего работают в атмосфере инертного газа или газа-восстановителя (азота, водорода, см. также разд. Г, 2.5.5). Процесс превращения меркаптана (тиофенола) в дисульфид обратим дисульфиды мягкими восстановителями вновь переводятся в меркаптаны (тиофенолы). (О биологическом значении этой реакции на примере системы цистин — цистеин посмотрите в учебнике.) [c.257]

Обычно используемые для обесцвечивания волос пероксид водорода и другие пероксидные соединения, а также некоторые кислые соли нарушают структуру волос. При окрашивании воздействию щелочного раствора окислителя подвергаются полипептидные цепи и дисульфидные связи кератина — белка, составляющего основную массу волос, а среди аминокислот, входящих в его состав, особенно чувствителен к окислению цистин, который превращается в цистиновую кислоту по содержанию цистиновой кислоты и определяют степень окисления. Ухудшается и физическое состояние волос, утрачивается эластичность и т. д. [c.118]

Эластические свойства кератина волос и шерсти, ио данным ронтге-ноструктурного анализа, зависят от того, что в нерастянутом белке полипептидная цепь закручена сама на себя. Растягивание развертывает петли и образуег цепь из аминокислотных единиц с периодом идентичности 3,3 А, сравнимым с таковым для фиброина. Кератин богат цистином, который образует дисульфидные поперечные связи между пептидными цепями. Шерсть может быть модифицирована, а волосы завиты путем восстановления меркаптаном для расщепления части поперечных связей и обратного окисления для образования других поперечных связей. Восстановление, которое в случае завивки производится смачиванием раствором тиогликолевой кислоты, приводит к денатурированному белку с менее жесткой структурой, допускающей растяжение и перестройку молекулы. Появление и исчезновение сульф-гидрильных групп можно проследить при помощи нитропрусоидной пробы. [c.668]

Было найдено, например, что при действии разбавленных водных растворов надкислот на шерсть все дисульфидные связи этого белка легко доступны реагенту и окисляются им полностью [63]. Требуемая продолжительность реакции зависит от диаметра волокна, концентрации надкислоты и температуры. Типичные результаты, полученные при проведении этой реакции, представлены в табл. У1-31. Следует отметить, что при взаимодействии с надкислотой шерсть не переходит в раствор, и лишь последующий исчерпывающий гидролиз приводит к растворению продукта. После гидролиза весь цистин, окисленный надкислотой, может быть определен в виде цистеиновой кислоты [259], причем в гидролизате наблю- [c.401]

Электрохимические исследования аминокислот, нуклеиновых кислот и белков непосредственно связаны между собой, поскольку первые являются структурными элементами более сложных макромолекул. Электрохимические исследования двадцати основных 1-а-аминокислот [230—232] показали, что только шесть из них — цистеин, цистин, метионин, гистидин, тирозин и триптофан — окисляются на пирографитовом и стеклоуглеродном электродах. В области pH от 1 до 10 их окисление протекает необратимо при н.и.э.>1,0 В, причем с ростом pH потенциал полуволны или максимум тока смещается в отрицательную сторону. Процессы окисления сопровождаются пассивацией электрода продуктами реакции. По данным ЯМР- и ИК-спектроскопии, продукты реакции имеют сложную полимерную структуру, что не позволяет пока перейти к детальному анализу механизма. Тем не менее полученные результаты оказались полезными при интерпретации электрохимического поведения белков, адсорбированных на графитовых электродах [245, 246]. [c.163]

В среднем человек выделяет в сутки около 2,5 г сульфатов. Сернокислые соли в моче образуются главным образом за счет окисления серы аминокислот цистина, цистеина и метионина, поступающих в организм в составе белков пищи. Повышенное выделение сульфатов с мочой обычно бывает связано с ацидозом. [c.278]

Цистин и цистеин — тесно связаны между собой в обмене. Мы видели, что при их окислении возникает цистеиновая кис- [c.252]

Дисульфидные связи. Одна из аминокислот, цистеин, несет свободную сульфгидрильную (меркаптанную) группу (—5—Н, Такие соединения легко окисляются с образованием дисульфидных мостиков (—5—5—) (см. гл. 10). Мягкое окисление двух молекул кислоты цистеина приводит к образованию одной молекулы другой аминокислоты — цистина. Если сульфгидрильные группы появляются на двух соседних белковых молекулах, то в результате мягкого окисления между двумя молекулами возникает дисуль-фидный мостик (фиг. 83). Поперечная связь может возникать между частями одной и той же белковой молекулы. В этом случае образуется петля. [c.316]

Полярографический метод особенно удобен при определении содержания металлов в сплавах, анализе минералов, руд и при нахождении примесей металлов в различных препаратах. Он применяется также для количественного определения многих способных к восстановлению или окислению органических веществ, содержания кислорода в технических газах и т. д. Ошибка при полярографическом определении различных веществ не превышает 2—5%, если их содержание в пробе колеблется в пределах от 10 до 10- моль л. В некоторых случаях чувствительность полярографического метода оказывается еще более высокой. Так, полярографически можно открывать и количественно определять соли платины, цистеин, цистин и другие органические соединения, содержащие группы —5Н и —КНг, если их концентрации составляют всего 10 —10 моль1л. В присутствии платины волна водорода начинается при более положительных потенциалах и ее высота увеличивается с концентрацией платины в растворе. Эти эффекты связаны, вероятно, с тем, что на платине выделение водорода протекает несравненно легче, чем на ртути. Повышение чувствительности метода в присутствии соединений с —5Н и —ЫНг группами следует отнести за счет их каталитического действия на процесс выделения водорода. В этом случае волна водорода начинается при более положительных, чем обычно, потенциалах и имеет большую высоту. [c.408]

Успехи в разработке методов изучения белков, в особенности хроматографического метода, позволили Сэнгеру установить строение инсулина. Этому способствовала также обнаруженная им реакция, о которой говорилось выше динитрофе-нильная группа (ДНФ) способна присоединяться к свободным аминогруппам с образованием желтого соединения. ДНФ-группа остается присоединенной к аминокислотному остатку даже после гидролиза, который проводят с целью расш епления пептидов это дает возможность идентифицировать концевой остаток аминокислоты. Применив ДНФ-ме-тод, Сэнгер первым показал, что молекула инсулина состоит из двух цепочек, которые удерживаются одна около другой дисульфидными (3 — 8) связями остатков цистина. Эти связи можно разрушить мягким окислением. Таким способом были получены обе ненарушенные цепочки было доказано, что в одной из них содержится 21 аминокислота, а в другой — 30. Каждая цепочка была подвергнута кислотному гидролизу с образованием небольших фрагментов, аминокислоты которых были определены хроматографичрски. Концевые аминокислоты каждого фрагмента были идентифицированы ДНФ-методом. Постепенно расщепляя цепочки на множество мелких пептидов и определяя содержащиеся в них аминокислоты и последовательность их расположения, Сэнгеру ну- [c.319]

На этой схеме указаны связи, расщепляемые протеиназой. Две дополнительные амидные группы находятся у карбоксильных групп двухосновных кислот, не участвующих в образовании пептидной связи. Два цистеиновых звена в окисленном пептиде образовались при расщеплении образующей цикл дисульфидной группы цистина. [c.695]

По другому методу цистиновые межцепочечные мостики окисляются бромом или бромной водой, что также приводит к образованию сульфогрупп. В случае цистина выход цистеи новой кислоты количественный. Однако при попытках окислить цистин инсулина й папаина бромом без предварительного частичного гидролиза продукты окисления были получены с невысокими выходами [316]. Для повышения степени заг вершенности окисления белки предварительно можно подвергать денатурации или восстановлению. Из окситоцина — одного Из низших полипептидов, при окислении бромной водой образуется цистеиновая кислота с хорошим выходом одновременно наблюдается специфическое расщепление тиро-зилизолейциновой связи (см. ниже раздел Бромная вода). [c.171]

Пролин и оксипролин полностью устойчивы к действию фермента.- Цистеин в продуктах расщепления не был обнаружен. Полуцистин, если он присутствует в продуктах расщепления, мог образоваться за счет разрыва пептидной связи при этом связь с полипептидной цепью дисульфидным мостиком сохраняется. Окисление остатков цистина в цистеиновую кислоту не должно давать способную отщепляться под действием карбоксипептидазы группу, так как она содержит заряженную боковую цепь, но восстановление и алкилирование до --S H2 ONH2-rpynn приводят к образованию нейтрального остатка. Такой остаток был недавно обнаружен [198] в гидроЛизатах, полученных при действии карбоксипептидазы на восстановленный и алкилированный пролактин, что свидетельствует о присутствия С-концевого полуцисти нового остатка. [c.233]

Дисульфидные связи часто встречаются в природных продуктах. Во внеклеточных белках [81] ковалентные дисульфидные связи обеспечивают образование поперечных сшивок, значительно более прочных, чем гидрофобные взаимодействия и водородные связи, которые, как полагают, обеспечивают первоначальное скручивание молекулы белка. Дисульфидная поперечная сшивка делает относительно постоянным то расположение пептидных цепей, которое первоначально образовалось за счет более слабых связывающих сил. Дисульфидные связи не являются основным типом связей во внутриклеточных структурах. Биохимическая важность дисульфидной связи определяется уникальностью природы системы тиол — дисульфид, в которой связь 8—5 может образовываться и разрываться в условиях, приемлемых для биологических процессов, посредством дисульфидного обмена с участием глутатиона (61). Цистин (62) является составной частью аэробных систем. Он образуется посредством легкого окисления цистеина НЗСН2СН(НН2)С02Н и при переваривании дисульфидов, входящих в состав белка. Липоевая кислота (63) участвует в окислительном декарбоксилировании а-оксокислот и является общим звеном в двух основных биохимических процессах, в которых участвует тиол — дисульфидная система перенос электрона и генерирование тиоэфирных связей, обладающих большой энергией [81,82]. [c.446]

Цистеин заслуживает особого упоминания по другой причине. Он может присутствовать в белках в двух формах-либо в форме собственно цистеина, либо в форме цистина, молекула которого представляет собой две молекулы цистеина, ковалентно связанные друг с другом при помощи дисульфид-ного мостика, образующегося при окислении обеих тиоловых групп (рис. 5-7). Цистин играет важную роль в формировании некоторых белков, например гормона инсулина и иммуноглобулинов (антител). В этих белках две половины молекулы цистина служат строительными блоками двух разных полипептидных цепей, и благодаря дисульфид-ной связи они оказьшаются поперечно связанными между собой (разд. 6.8). Такие поперечные связи обычно отсутствуют во внутриклеточных белках, но широко представлены в белках, секрети-руемых во внеклеточную жидкость, в которой они выполняют свои функции. [c.117]

БСИ, детально исследованный группой ВИткопа, применяется для решения различных задач [68—72], а именно а) для расщепления соседней с остатком триптофана пептидной связи при определении первичной структуры белков б) для определения содержания триптофана в) для классификации различных состояний остатков триптофана. В соответствующих условиях [73] этот реагент лишь частично модифицирует остатки триптофана в белках. Например, при pH 5,5—6,0 под действием БСИ окисляются 4 из 8 остатков триптофана в а-химотрипсине, тогда как при pH 4,0—4,5 окисление идет почти по всем точкам [73]. Аналогичные результаты были получены при исследовании трипсина [62, 73]. В этих умеренных условиях НБС модифицирует в указанных белках некоторые остатки тирозина, но не действует на гистидин, метионин и остатки цистина [74, 75]. Из 6 остатков триптофана в лизоциме к БСИ наиболее чувствителен Тгр 62 [76]. Данные по частичной модификации триптофана получены при исследовании бактериальной а-амилазы [77] и дитохрома с лошади [28]. Степень модификации определяют по уменьшению величины поглощения при 280—282 нм [68, 69]. [c.355]

Необходимо отметить также, что цистеин (цистин) входит в состав глютатиона. Глютатион (у-глютаминилцистеинилглицин) представляет собой трипептид, состоящий из глютаминовой кислоты, цистеина и гликокола. Он весьма широко распространен в тканях (особенно много его в эритроцитах, печени и надпочечниках) и встречается как в окисленной (SS-глю-татион), так и в восстановленной (SH-глютатион) формах, которые связаны между собой обратимыми превращениями [c.346]

Для цистеина (аминокислоты, содержащей сульфгидриль-ную группу) [Л1]о =—13°, что лишь немного превышает значение этой величины для аланина. Окисление двух молекул цистеина приводит к образованию дисульфида цистина и чрезвычайно резкому возрастанию величины [М]о (до —507°), причем в нейтральных растворах наблюдается даже еще больший рост. Кривая отрицательного эффекта Коттона для цистина имеет минимум при 268 ммк, что близко к полосе поглощения этого дисульфида при 255 ммк. Высокое зна[чение1МЬ у цистина и других опти-чески активных дисульфидов объясняется, вероятно, затрудненным вращением вокруг дисульфидной связи (см. разд. 1 гл. XVI). [c.18]

Зервас [2658] предложил принципиально иной метод синтеза несимметричных пептидов цистина. Исходными соединениями в этом методе служат два 5-замещенных производных цистеина, имеющих различные карбоксилзащитиые группировки эти эфиры цистеина ацилируют по аминогруппе таким образом, что образуется производное нитробензилового эфира фосфорной кислоты (116). Удаление 5-защитных групп и последующее окисление приводят к несимметричному производному цистина (117), дисульфидный обмен у которого невозможен, поскольку связь 5—5 участвует в образовании циклической фосфорсодержащей системы. Селективное отщепление той или иной С-за-щитной группы открывает путь к получению несимметричных пептидов. [c.309]

Полипептидные цепи связаны в молекуле белка с помощью различного рода поперечных связей. Из них наиболее важной является связь, включающая аминокислоту цистин — продукт окисления цистеина. Эта аминокислота занимает в структуре белка особое положение. Как будет показано ниже (гл. V), боковые радикалы цистеина могут быть соединены путем окисления с образованием цистина, при этом возникающий цистиновый мостик может сшивать как две разные полипептидные цепи, так и различные участки одной цепи. Наличие таких сшивок делает невозможным разъединение цепей и последующее изучение чередования аминокислот в них. Поэтому необходимо разрушить дисульфидные мостики и разделить освобождающиеся цепи. Лучше всего это можно сделать с помощью сильного окислителя—надмуравьиной (пермуравьиной) кислоты, которая не разрывает пептидную связь и мало повреждает аминокислоты. При этом цистиновый мостик окисляется до двух молекул цистеино-вой кислоты, и на полипептидных цепях появляются сильно кислые группы 50зН [c.79]

Данных по аминокислотной последовательности каждой полипептидной цепи белка еще не достаточно для установления его первичной структуры. Необходимо определить число и местоположение дисульфидных мостиков, связывающих эти цепи в единое целое. Разрешение этой задачи требует очень мягких условий гидролиза, ибо воздействие таких реагентов, как концентрированная соляная кислота приводит к окислению цистина до цистеиновой кислоты и ряда других продуктов. Поэтому белок подвергают энзиматическому гидролизу в возможно более мягких условиях и в присутствии тиоловых ингибиторов (например, Ы-этилмалеинимида). Часто для этой цели используют пепсин и химотрипсин, и расщепление ведут при pH 1,9 и 8,0 соответственно. Полученную смесь пептидов подвергают разделению с помощью одного или нескольких перечисленных выше приемов, п фрагменты, содержащие дисульфидную связь, выделяют в чи- [c.86]

По методу Сэнджера для расщепления дисульфидных связей в инсулине используется окисление надмуравьиной кислотой. При этом методе, основанном на более ранней работе Тенниса и Го-миллера [8], цистин превращается в цистеиновую кислоту. [c.97]

ЛИСТЬЯ. Содержание органически связанной серы колеблется от 0,06% в хвое до 0,7% в листьях некоторых крестоцветных. НеЙ1ральная сера в органических соединениях входит в состав сульфгидрильных, дисульфидных и сульфо-групп или гетероциклических ядер. SH-форма серы имеет большое значение в процессах синтеза незаменимых аминокислот цистеина и метионина. Путем окисления сульфгидрильные соединения преврашаются в соединения, содержащие сульфид. Редокс-система ци-стеин — цистин и трипептид глутатион участвуют в образовании третичной структуры белков. Активность многих ферментов также зависит от присутствия высокореактивной SH-группы, как, например, кофермента А. Физиологически важная дисульфидная связь липоевой кислоты принимает участие в расщеплении пировино-градной кислоты и биосинтезе ацетил-КоА. [c.109]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология