Синтез меченых аминокислот

Синтез меченых аминокислот [64] [c.45]

Эту лиазу можно применять для синтеза меченых аминокислот. [c.154]

Предложите схемы синтеза меченых аминокислот, исходя из Ва К Оз и К ч ы [c.120]

Для синтеза меченых аминокислот наиболее распространен метод с использованием аммиака в качестве исходного радиоактивного вещества, хотя получают С- и "С-меченые аминокислоты. Катализаторами включения метки могут быть лиазы, дегидрогеназы, трансаминазы, синтетазы, метилтрансферазы. [c.62]

Применение меченых аминокислот значительно расширило наши знания о биохимических функциях аминокислот, пептидов и белков. В зависимости от конкретной задачи синтезируются аминокислоты с одной или несколькими метками, меченные азотом-15, тритием, углеродом-14 и серой-35. Введение тритиевых меток осуществляют методом изотопного обмена или (лучше) прямым химическим синтезом. [c.45]

Подобно тритию, широкое применение находит долгоживущий радиоактивный изотоп углерода-14. Основным источником этого радиоактивного изотопа является СОг и для коротких химических синтезов С-меченных аминокислот генерируют производные путем изотопного замещения либо в функциональных группах, либо в близких к ним положениях. На схеме (34) представлены пути синтеза большинства щироко используемых аминокислот через [1- С] и [2- С] меченные алкилгалогениды, а-кетокислоты и альдегиды (подчеркнуты интермедиаты синтеза аминокислоты). Пути [c.250]

В популярном и коротком синтезе [1- С] меченных аминокислот используют синтез Штрекера схема (14) в присутствии K N. В некоторых случаях для этой цели а-кетокислоты предпочитают [c.250]

Растущие отрезки колеоптилей часто использовались для изучения действия антибиотиков на рост их и синтез белка. Для этого были выбраны два основных критерия 1) включение меченых аминокислот в белки и 2) включение азотсодержащих оснований в нуклеиновые кислоты растягивающихся клеток отрезков колеоптилей. Обычно такого рода показатели определялись у отрезков колеоптилей быстро растущих (в присутствии ИУК) и относительно медленно растущих (без ИУК). В результате сопоставления таких данных, как включение меченых предшественников в нуклеиновые кислоты и белки, а также действие антибиотиков на процесс растяжения клеток у колеоптилей, делали вывод о роли синтеза белка в процессе растяжения. Известно, что при растяжении отрезков колеоптилей в них не происходит накопления белка, что может быть результатом равенства скоростей их образования и распада. [c.170]

Как правило. С наиболее доступен в форме простейших неорганических соединений (обычно карбонат бария), в связи с чем для исследований в области органической или биологической химии приходится предварительно выполнять сложные синтезы меченых органических соединений (исходя, например, из С Юг). Особенно трудно получать такие органические соединения, меченные С , как стероиды, аминокислоты, многоядерные ароматические или гетероциклические соединения, их производные и т. п. [c.314]

С помощью одноклеточной водоросли хлорелла или сахарной свеклы, экспонируемой в атмосфере СОг, этот процесс применяется для производственного Получения меченых аминокислот. С помощью штамма пропионовокислых бактерий, выращиваемого б питательной среде, содержащей радиоактивный кобальт, получают меченный Со витамин В12. Биосинтез ведет к равномерной пометке всех атомов данного элемента, что является его недостатком, но это позволяет получить сравнительно высокие удельные активности меченных соединений. Кроме того, при биосинтезе соединений с асимметричными атомами углерода образуется только /-форма, в то время как при прямом химическом синтезе получается рацемическая смесь. Биосинтезом могут быть получены лишь немногие вещества. Он прост, но требует длительного времени. [c.491]

Включение меченых аминокислот также можно изучать, инкубируя аминокислоты в бесклеточной системе, полученной из печени крысы. При работе обычными методами синтеза белок можно и не обнаружить, поскольку вполне возможно, что накопления белка в такой системе происходить не будет. [c.265]

Имеются данные о том, что белки плазмы находятся в равновесии с белками тканей иначе говоря, тканевые белки могут быть использованы для образования белков плазмы, и наоборот [590, 591]. Вероятно, это использование в том и другом случае связано с распадом исходного белка и ресинтезом нового белка [592—594]. Согласно этим представлениям, белки плазмы могут служить источником аминокислот для синтеза белков тканей. Не исключена возможность использования при этом пептидных фрагментов. Белки плазмы используются тканями весьма эффективно это можно объяснить, по крайней мере отчасти, тем, что эти белки легко проникают через клеточные мембраны. Альбумин, фибриноген и значительная часть фракции глобулинов, вероятно, синтезируются в печени. Опыты с введением меченых аминокислот лактирующим животным показали, что белки плазмы не являются прямыми предшественниками белков молока [595, 596], поскольку степень включения метки в белки молока значительно превышает степень ее включения в белки плазмы. Подобное же заключение можно сделать относительно синтеза яичного альбумина у кур [597, 598]. Найдено также, что [c.274]

Часто высказывалось предположение, что все внутриклеточные и внеклеточные белки животных тканей подвергаются непрерывному распаду и синтезу. Однако фактически не получено однозначных данных, показывающих, что все внутриклеточные белки обновляются. Описанные явления включения меченых аминокислот и обновления белка можно истолковать и как результат распада клеток и секреции белков клетками. Опыты с применением меченых аминокислот показали, что, как правило, в тканях, у которых скорость смены клеток и скорость секреции белков невелики (например, в мышцах), оборот белка происходит относительно медленно, тогда как ткани, которым свойственны быстрая смена клеток и активная секреция белка (например, ткани печени и слизистой кишечника), характеризуются высокой скоростью обновления. Возможно, что молекулы внутриклеточных белков остаются стабильными до тех пор, пока они не секретируются клеткой или пока клетка не разрушается. Включение изотопа во внутриклеточный блок, согласно этой концепции, происходит лишь в связи с синтезом молекулы белка. Такой синтез может происходить во время активного роста ткани или представлять функцию процесса изнашивания ткани. [c.275]

Еще в ранних исследованиях было показано, что в молекулах белка, синтезированных при кратковременной инкубации с меченой аминокислотой, лютка распределяется неодинаково. Эти результаты можно интерпретировать исходя из модели, приведенной на фиг. 167. Согласно этой модели, синтез полипептидных цепей начинается с одного конца и далее рост цепи происходит последовательно, путем присоединения одной аминокислоты за другой до тех пор, пока вся цепь не будет готова. Таким образом, в любой данный момент в системе присутствуют в разной степени завершенные полипептиды. Если в какой-то момент добавить к системе меченую аминокислоту на очень короткое время, не больше того, какое необходимо для завершения синтеза цепи, то содержание метки в различных цепях, синтез которых успеет завершиться за время инкубации с меткой, будет прямо пропорциональным числу остатков этой аминокислоты, включившихся в достраиваемые цепи. Поэтому радиоактивность отдельных участков полипептидных цепей должна быть тем выше, чем дальше отстоит этот участок от того конца цепи, с которого начинается синтез. Исходя из данных по включению, можно было, следовательно, надеяться однозначно установить этот конец. [c.526]

Экспериментальные наблюдения с использованием меченых атомов указывают на прямое участие РНК-переносчика в синтезе белка. Так, например, неоднократно отмечалась взаимосвязь между скоростью присоединения аминокислот к Р-РНК и скоростью белкового синтеза. Далее было отмечено накопление комплексов Р-РНК с аминокислотами в случае прекраш е-ния белкового синтеза, наоборот, при снятии факторов, тормозящих синтез, происходило перемещение меченых аминокислот с Р-РНК на белок. [c.84]

То, что именно полисомы участвуют в белковом синтезе, может быть показано методом центрифугирования в градиенте плотности сахарозы. Для этой цели клетки в течение короткого промежутка времени обрабатывают меченой аминокислотой, после чего из этих клеток выделяют рибосомы. Затем эти рибосомы разделяют путем центрифугирования в градиенте плотно- [c.26]

С целью изучения влияния дефолиантов на синтез свободных аминокислот и белка в листовых пластинках хлопчатника был поставлен опыт с применением изотопа азота N . На растения хлопчатника за 20 мин до обработки дефолиантами наносили раствор сульфата аммония, меченный N (обогащение 31,2). Обогащение азота белка и свободных аминокислот изотопом N определяли на масс-спектрометре. Атом-процент меченого азота в исследуемом [c.139]

Для ускорения обишаувеличивают температуру или применяют катализ основаниями, кислотами и металлами . Кислотный катализ проводят чаще всего концентрированной серной кислотой и концентрированной соляной кислотой и применяют его для синтеза меченых аминокислот, эфиров, фенолов, некоторых аминов и гетероциклических соединений [14]. [c.685]

Использование изотопов в изучении биогенеза. Установление структуры семейств природных веществ создало основу для нредиоложения о том, какие типы синтетических переходов совершаются посредством ферментативных систем в организмах. Исследование взаимосвязей, существующих между структурами различных соединений, подчас заставляет предполагать, что одно соединение является промежуточным в биогенетическом синтезе более сложного вещества. В этом разделе приводится пример экспериментального подхода к проблеме биогенеза. Ранее сделанное разумное предположение, что аминокислоты — предшественники алкалоидов в метаболизме растений, в последнее время было доказано путем использования молекул, содержащих изотопы углерода, азота, кислорода или водорода. Метод включает следующие операции 1) синтез определенной аминокислоты с помощью изотопов, занимающих известное нололгепие в молекуле 2) метаболизм меченой молекулы в растении 3) изоляция данного алкалоида 4) определение содержания изотопа в алкалоиде и деструкция молекулы с тем, чтобы показать положения меченого атома в молекуле. Принципы использования этого метода будут показаны на нримере их прилон ения к биогенезу никотина. [c.553]

Метод изотопного разбавления (Фостер и Риттенберг, 1940 г.) основывается на следующем принципе в смесь аминокислот, полученную гидролизом известного количества белка, вводят некоторое количество определенной аминокислоты, содержащей изотоп или S ) и выделяют из смеси соответствующую аминокислоту в чистом В1вде (либо как таковую, либо в виде производного). Соотношение между мечено11 и немеченой аминокислотами в чистом выделенном продукте остается таким же, как и в исходной смсси (независимо от выхода чистого продукта). Определяя масс- спектрографически соотношетпге между меченой и немеченой аминокислотой в чистой выделенной аминокислоте и зная количество меченой аминокислоты, введенное в исходную смесь аминокислот, можно вычислить количество немеченой аминокислоты в смеси. Этот метод трудоемок, так как он требует синтеза большого числа меченых аминокислот. [c.419]

Соединения, схемы получения которых приведены в табл. 8-18, в свою очередь служат исходными продуктами для синтеза ряда меченных 8 ° сложных соединений, в том числе физиологически активных. Из тиомочевины-8 , например, синтезируют аминокислоты (метионин и цистеин), а также витамин В и сульфазол, меченный в гетероцикле. Тиотреххлористый фосфор-8 служит исходным продуктом для получения серо- и фосфорсодержащих инсектицидов, как тиофос (диэтил-4-нитрофенилтио-фосфат) и метафос (диметил-4-нитрофенилтиофосфат). Серная кислота-835 используется для синтеза меченных сульфамидных препаратов (белый стрептоцид, сульфидин), а однохлористая сера-835 — д дл получения р 3 -дихлордиэтилсульфида. [c.693]

Полисомы активнее участвуют в синтезе полипептидов, чем отдельные рибосомные мономеры. Об этом можно судить по включению меченых аминокислот в системе, содержащей, например, синтетическую яг-РНК в виде поли-У, которая обеспечивает специфическое включение фенилаланина в полипептид. Уже образовавшие агрегат рибосомы певосприимчивы к добавленной поли-У, а мономеры с готовностью акцептируют поли-У и образуют быстро осаждающийся комплекс, обладающий белоксиитезирующей активностью, о чем говорит включение С -фенилаланина [82,83, 93]. [c.281]

В живом организме происходит непрерывный распад и синтез белка. Механистическая теория Рубнера и Фойта, принимающая, что взрослый организм, находящийся в состоянии азотистого равновесия, способен только к ограниченному синтезу белка, необходимому для восстановления изношенных белковых структур, в настоящее время должна быть полностью отвергнута. Опыты с мечеными аминокислотами показали, что и во взрослом организме, даже при азотистом равновесии, происходит непрерывный интенсивный распад и синтез тканевых белков. Использование аминокислот пищи для синтеза тканевых белков происходит в значительных размерах и с большой скоростью. Установлено, что если скармливать взрослым крысам (находящимся в состоянии азотистого равновесия или белкового голодания) различные аминокислоты, меченные тяж елым азотом, то при этом не менее 50% введенного изотопного азота обнаруживается в клеточных белках. Одновременно такое же количество аминокислот (во взрослом, не растущем организме) освобождается из тканевых белков и поступает в кровь и тканевые жидкости, перемешиваясь с аминокислотами, поступившими из кишечника. Процесс обновления аминокислот в молекулах тканевых белков происходит с большой скоростью. В печени, как можно судить на основании опытов с изотопами, половина всего азота белков печени замещается на новый, изотопный азот в течение 5—7 дней. С наибольшей скоростью процесс обновления протекает в белках кровяной плазмы, печени, почек и слизистой кишечника. Он совершается, по-видимому, во всех тканях без исключения, так как даже белки сухожилий подвержены этому процессу обновления, хотя и протекающему в них с небольшой скоростью. В этих опытах шшла подтверждение идея А. Я Данилевского о том,, что организм в известный период времени обновляет весь свой состав... . [c.329]

Никаких указаний на то, что в организме животных возможен синтез рацемических аминокислот, опыт не дает напротив, найдено, что после приема с пищей рацемических аминокислот, меченных N , D-компонент выводится с мочой без заметного разведения метки [135]. Активность оксидазы D-аминокислот in vivo подтверждается рядом фактов. Например, установлено, что некоторые D-аминокислоты при введении их с пищей вместо соответствующих L-аминокислот обеспечивают рост животных (стр. 135) и что после приема внутрь некоторых рацемических аминокислот с мочой выводятся соответствующие а-кетокислоты [136, 137]. [c.186]

Первые доказательства включения аминокислот в белки были получены Шёнхаймером и его сотрудниками [73—80], Эти авторы показали, что меченые аминокислоты при введении их крысам с пищей в течение нескольких дней включаются в белки различных тканей. Шёнхаймер учитывал, что наблюдаемое им включение могло являться результатом либо синтеза белка de novo, либо реакции замещения, либо обоих этих процессов. Хотя аналогичные эксперименты проведены и многими другими исследователями, природа реакций, с которыми связано [c.273]

Найдено, что скорости включения меченых аминокислот в различные белки мышц кролика не одинаковы [608]. Эти данные можно объяснить либо различиями в скорости оборота белков, либо различной скоростью их синтеза. Поэтому такие опыты не позволяют решить вопрос о наличии внутриклеточного оборота белков. Результаты недавних исследований на животных объектах подтверждают гипотезу о динамическом состоянии внутриклеточных белков. Так, например, при инкубировании клеток асцитного рака Эрлиха, меченных in vivo С -аланином, лизином или глицином, наблюдался выход аминокислот из клеток без сопутствующей общей убыли белка [711, 712]. [c.276]

О последней стадии синтеза белка — сборке белковой молекулы на рибосомах — предстоит еще выяснить очень многое. Информационная РНК, по-видимому, стимулирует агрегацию 70 5-рибосом. Эксперименты с введением меченых аминокислот в ретикулоциты кролика показывают, что для синтеза полипептидной цепи гемоглобина, происходящего последовательно в линейном порядке, начиная с аминного конца цепи, требуется 1—2 мин. Многие детали этой и других стадий синтеза белка еще неизвестны. Исследования этой сложной проблемы развиваются очень интенсивно, и мы привели здесь лищь беглый обзор полученных к настоящему времени результатов. [c.375]

При сравнении активности гидробромида 4-окси-3,5-ди-7 рет -бу-тнлбензиламина, гидрохлорида М,М-ди(р-оксиэтил)-4-окси-3,5-ди-грег-бутилбензиламина и ТиоТЭФа было обнаружено, что ТиоТЭФ подавляет синтез белка при значительно больших концентрациях, чем производные пространственно-затрудненных фенолов. Примечательным является тот факт, что концентрационные зависимости предельных включений меченых аминокислот в белок в случае ТиоТЭФа и фенольных ингибиторов имеют различный характер. Этот факт, очевидно, свидетельствует о различном механизме воздействия этих соединений на включение меченых аминокислот в синтезирующиеся белки. Интересно отметить, что эффект торможения биосинтеза белка сохраняется также и при неконтактном введении фенольных ингибиторов. Так, при внутрибрюшинном введении мышам с солидной гепатомой XXII 4-метил-2,6-ди-грег-бутил-фенола наблюдается торможение включения аминокислот в белки опухоли, причем наблюдаемый эффект коррелирует с заметным торможением развития перевиваемой опухоли. Это наглядно видно на примере уменьшения веса солидной опухоли, привитой мышам. Если на четвертый день после прививки опухоли мышам каждые сутки вводить внутрибрюшинно 4-метил-2,6-ди-трег-бутилфенол в дозе 100 и 150 мг/кг, то на одиннадцатые сутки (терминальная фаза развития опухоли) происходит торможение роста опухоли и селезенки. Увеличение вводимой дозы фенола приводит к большему торможению роста опухоли. Как показали дальнейшие исследования 4-метил-2,6-ди-трег-бутилфенол тормозит и биосинтез РНК, причем в большей степени, чем биосинтез белков. [c.331]

По-видимому, основная масса синтезированных в ядрышке белков иснользуется для образования рибосом. Наличие в ядрышке рибосом впервые было показано с помощью электронной микроскопии на электронных микрофотографиях в ядрышке обнаруживалось большое количе-ство частиц, по своим размерам сходных с рибосомами цитоплазмы. Было найдено, что[в экстрактах целых клеточных ядер содержатся частицы, состав и коэффициент седиментации которых сходны с соответствующими параметрами рибосом, описанных Тео и Сато [54]. Бёрнстил иего коллеги выделили эти частицы из изолированных ядрышек и показали, что они обладают основными свойствами рибосом, т. е. имеют коэффициент седиментации 80S, распадаются на субъединицы] при удалении ионов магния, а аминокислотный состав их белка сходен с аминокислотным составом белка цитоплазматических рибосом. Факт синтеза рибосомного белка в ядрышке был подтвержден опытами, в которых изолированные ядра инкубировали в течение короткого времени с меченой аминокислотой. Затем из таких ядер выделяли ядрышки, а из них выделяли белок, обладавший самой высокой скоростью включения аминокислот. [c.40]

Из развивающихся семядолей гороха и из вегетативных ночек растений гороха был выделен хроматин. Напомним, что семядоли синтезируют глобулин семян гороха, тогда как вегетативные почки не синтезируют этот белок. К каждому из этих двух препаратов хроматина добавляли очищенную РНК-полимеразу и смесь четырех рибонуклеозидтрифосфатов. В такой системе, как это уже отмечалось в гл. 4, хроматин функционирует в качестве матрицы для синтеза информационной РНК. Затем к обеим системам, способным синтезировать информационные РНК, добавляли рибосомную систему синтеза белка, зависящую от информационной РНК. Таким образом, в этой смеси информационная РНК, сиптезироваппая на хроматине, использовалась для функционирования рибосомной системы синтеза белка, причем количества синтезированного растворимого белка были довольно велики. После инкубации рибосомы и хроматин удаляли из системы центрифугированием, а избыток меченой аминокислоты удаляли путем диализа. Долю глобулина в смеси вновь синтезированных растворимых белков определяли с помощью имму-нохимического метода, как это описапо выше для случая синтеза белков в различных органах [c.524]

В то же время эти результаты показывают, что нарушение включения меченой аминокислоты в белки печени крыс с аллоксановым диабетом в основном обусловлено не выпадением прямого действия инсулина на синтез белка, а зависит от снижения энергетического обеспечения этого синтеза вследствие блока глюкокиназной реакции. [c.197]

В первых опытах на целом организме было показано, что включение меченых аминокислот в белки происходит раньше всего в рибосомной фракции цитоплазмы. Так, Келлер обнаружил через 15 мин. после введения меченного С лейцина в организм крысы до 70% радиоактивности в рибосомной фракции (изучались белкп печени). Соотношение между удельной активностью белков в рибосомах и в других частях клетки составляло 5—10. Множество других экспериментов подтвердило, что напболее интенсивный синтез белка локализован в мельчайших частицах цитоплазмы, рибосомах, содержащих большую часть клеточной РНК. [c.441]

Было показано, что внедрение меченой аминокислоты в белковую фракцию необратимо. Иначе говоря, это — результат настоящего химического синтеза, при котором меченая аминокислота оказывается связаной пептидной связью, т. е. вошедшей в полипептидную цепь. [c.443]

Внедрение меченой аминокислоты происходило успешно только в том случае, когда в реакционной смеси присутствовали одновременно все аминокислоты, связанные со своими РРНК. Необходимость составления полной смеси всех исходных компонентов для синтеза белка указывает на то, что внедрение меченой аминокислоты в белковую фракцию свидетельствует о процессе валового синтеза белка, а не о каком-либо обмене без прироста белка. [c.443]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология