Окисление дисульфидных связей

Молекула белка, стабилизированная дисульфидными связями, устойчива к действию денатурирующих агентов и протеолитических ферментов. Поэтому при наличии в исследуемом белке дисульфидных связей необходимыми этапами работы являются их восстановление и последующая модификация или окисление с образованием стабильных производных цистеина. Число дисульфидных связей в белке определяется по разности суммарного содержания остатков цистеина и количества свободных сульфгидрильных групп. [c.75]

Рис. УН.22. а — параллельные белковые цепи, удерживаемые дисульфидными связями б — химическая реакция (восстановление), разрушающая дисульфидные связи теперь цепи могут свободно передвигаться относителыю друг друга в - волос завивается или распрямляется г — химическая реакция (окисление) образования новых связей между

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]

Процесс завивки волос, хотя и не имеет никакого биологического значения, служит примером различных способов вмешательства во вторичную и третичную структуры. Водная завивка использует свойство воды пропитывать белковую ткань, которая размягчается за счет разрушения водородных связей между амидными группами в белке и образования новых водородных связей с молекулами воды. При высушивании вновь образуются водородные связи внутри белка, который за счет этого сохраняет задаваемую форму. При перманентной химической завивке сходный результат достигается другим путем. Сначала дисульфидные мостики белка восстанавливают до тиольных групп с помощью специальной жидкости, после чего проводят окисление с образованием в новом направлении дисульфидных связей, закрепляющих нужную форму волос. [c.303]

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]

Кератин — сложный белок. При разрыве дисульфидных связей в результате его окисления или восстановления получается [c.258]

Окисление дисульфидных связей [c.170]

В состав белков клейковины входят остатки цистеина —- аминокислоты, содержащей меркаптогруппу —5Н. При окислении этих групп во время замеса теста кислородом воздуха или специально добавляемыми к тесту улучшителями окислительного действия (бромат калия, иодат калия, аскорбиновая кислота) образуются межмолекулярные дисульфидные связи —5—5— между отдельными молекулами белка и их агрегатами (пачками). Это упрочняет клейковину теста, делает ее более плотной и жесткой. [c.247]

Один из белков, обладающих наибольшей концентрацией поперечных связей, присутствует в так называемой кератиновой матрице . Разрушение дисульфидных связей в этом белке лежит в основе химической завивки волос (перманент). Для этого используется какое-либо тиоловое соединение, под действием которого осуществляется восстановительный разрыв поперечных дисульфидных связей. После укладки волос окисление на воздухе приводит к образованию новых поперечных связей. [c.101]

Из окислителей при обработке шерсти чаще всего используют пероксид водорода, который действует главным образом на дисульфидные связи кератина (уравнение 11). Увеличение длительности процесса, температуры или концентрации раствора приводит к разрыву окисленных дисульфидных связей и отщеплению серы. Кроме того, в этих условиях пероксид водорода разрушает и амидные связи кератина. При низкой концентрации в растворе (до 5 г/л) и температуре не выше 60 С пероксид водорода, разрушая окрашенные примеси в шерстяном волокне, практически не повреждает кератин. [c.18]

Хотя дисульфидная связь сера—сера легко образуется, эту связь также легко можно разорвать действием обычных реагентов. Такое расщепление сульфидов может происходить с окислением в сульфонаты или с восстановлением в меркаптаны [c.391]

При окислении глутатиона не наблюдается столь заметного возрастания отрицательного вращения плоскости поляризации, как в случае цистеина. В водных растворах глутатиона [k]d = = —17°, а в водных растворах продукта его окисления [а]в = =—108°. Если считать, что оптическое вращение глутатиона обусловлено лишь сульфгидрильными группами, и использовать эти данные для оценки вклада дисульфидных мостиков в оптическую активность белков, то для каждого остатка цистеина, образующего при окислении дисульфидную связь, увеличение [c.19]

Каучуки А и FA вулканизуются окисью цинка, при этом происходит увеличение молекулярной массы с образованием дисульфидных связей. Необходимо отметить, что в данном случае образуются вулканизаты, в которых отсутствуют поперечные связи, что делает их нестойкими к сопротивлению остаточному сжатию. К этому типу эластомеров можно отнести и отечественный тиокол ДА, который также вулканизуется с применением окиси цинка. Предварительной пластикации этот полимер не подвергается. Вулканизация тиокола ST осуществляется окислением концевых меркаптанных групп с образованием дисульфидных связей при помощи окисей и двуокисей металлов, неорганических окисляющих агентов, га-хинондиоксима и др. Наиболее часто применяется двуокись цинка, иногда в сочетании с м-хинондиоксимом. [c.562]

В противоположность инсулину, нри окислении которого надмуравьиной кислотой образуются два фрагмента, окисление дисульфидных связей в рибонуклеазе указывает на наличие одной пептидной цепи [4]. Было предположено, что в отсутствие сульф-гидрильных групп пептидная цепь находится в виде клубка, причем четыре дисульфидных мостика соединяют между собой восемь полуцистиновых пептидных фрагментов. При окислении метионин превращался в сульфон. Во избежание образования побочных хлорнроизводных тирозина [77] необходимо удаление ионов хлора. [c.414]

Активность инсулина понижается при восстановлении дисульфидных связей сероводородом, цистеином или тиогликолевой кислотой. Примерно половина активности теряется, когда восстановлены только одна илн две дисульфидные группы. В этом случае единственным химическим изменением, которое можно заметить, является появление нескольких сульфгидрильных групп. Активность не восстанавливается при окислении обычными методами, что может быть объяснено на основании следующей схемы [c.699]

Конформации с величинами (У сщ = О и 6,2 ккал/моль, а также некоторые другие представляют интерес в связи с результатами, полученными Крейтоном [7] при исследовании процесса укладки денатурированной белковой цепи и локализации у метастабильных промежуточных продуктов дисульфидных связей. На разных стадиях окисления восстановленного белка Крейтон обнаружил продукты с S-S-мостиками между ys и ys , ys и ys , ys и ys . В конформации с энергией 6,2 ккал/моль ос-татю ys и ys оказываются сближенными. Соответствующая конформация у фрагмента Arg - ys была глобальной (см. табл. IV.8), а структура, близкая к экспериментальной, проигрывала ей 2,8 ккал/моль. У свободного фрагмента Arg -Arg последняя оказалась уже на 3,1 ккал/моль более предпочтительной, а у фрагмента Arg -Tyr - на 4,1 ккал/моль. Поэтому можно полагать, что метастабильное конформационное состояние молекулы БПТИ с дисульфидным мостиком ys - ys характерно для ранней стадии ренатурации белка. Глобальная и близкие ей низкоэнергетические структуры могут при удлинении цепи привести к сближенности остатков ys и ys , ys и ys . В связи с этим обстоятельством низкоэнергетические структуры разных типов, энергии которых отмечены в табл. IV.9 звездочками, оставлены для дальнейшего анализа. [c.444]

Дисульфидная связь содержится в очень многих пептидах и белках (окситоцин, вазопрессин, инсулин, лизоцим и др.). Кератин (белок волос и шерсти) содержит особенно много цистеиновых звеньев, способных при окислении образовывать дисульфидные связи [c.370]

Параллельно с определением последовательности аминокислотных остатков в рибонуклеазе проводилось и определение положения дисульфидных мостиков. Спакман, Мур и Штейн нашли, что рибонуклеазу можно гидролизовать трипсином и химотрипсином без предварительного окисления дисульфидной связи, если проводить гидролиз в 2-мо-лярном растворе хлоргидрата гуанидина. Ими было получено-6 пептидов, которые затем подвергались окислению надмуравьиной кислотой и исследовались. Таким образом было установлено, что 5—8 мостики расположены в положениях 1—б, 2—7, 3—8 и 4—5. [c.524]

Санжер установил полную последователшость аминокислот в инсулине при помощи частичного гидролиза химотрипсином (1949—1950) и показал, что рассчитанный теоретически молекулярный вес (5734) близок к экспериментальным данным. Он нашел, что в молекуле белка одна полипептидная цепь (цепь А) имеет N-концевой глицин эта цепь связана дисульфидными связями со второй цепью (цепью В), имеющей N-концевой остаток фенилаланин. Окисление надмуравьиной кислотой расщепляет связь S—S, и образуются два цистеинилпептида. [c.698]

Стадии гидролиза обычно предшествует денатурация, приводящая к разворачиванию белковой глобулы Во избежание получения дополнительных артефактных пептидов за счет наличия или образования в процессе расщепления дисульфидных связей 5Н-группы в белке до гидролиза модифицируют различными способами (окисление надмуравьиной кислотой — с. 124, карбоксиметилирование, обработка тиосо-единениями и др.). [c.139]

Восстановление дисульфидных связей является более специфической реакцией, чем окисление, в том отношении, что реагенты не затрагивают триптофана и метионина. В качестве восстановителей обычно используются такие простые тиоловые соединения, как тиогликолевая кислота, мёркапто- [c.172]

Наиболее характерная особенность цистеина — его способность к самопроизвольному окислению в присутствии О2 с образованием двойной аминокислоты — цисти-на этот процесс часто приводит к образованию поперечных дисульфидных связей между пептидными цепями [c.82]

Протеиногенная аминокислота цистеин имеет дополнительные возможности соединения аминокислотных остатков, так как при окислении тиоль-ной функции могут образовываться дисульфидные связи [c.87]

Внутримолекулярные дисульфидные связи имеются, например, в окситоцине, вазо-прессиие, в А-цепи инсулина и в рибоиуклеазе. Межмолекулярные дисульфидные связи соединяют между собой цепи пептидов, причем ковалентно связанными могут быть как идентичные цепи, как в окисленной форме глутатиоиа, так и различные цепи, как в инсулине. Дисульфидные связи имеют большое значение для образования и стабилизации определенных пептидных и белковых структур. [c.87]

После отщепления N- и С-концевых, а также боковых защитных групп от/ ели-бутильиого типа была замкнута дисульфидная связь А — В окислением иодом и инсулин был очищен методом противоточного распределения [c.269]

Дисульфидные связи можно разрывать гомолитически, с помощью электрофильной или нуклеофильной атаки и окислением [14]. Для определения первичной структуры белков наибольщее значение имеют два последних метода. Например, обработка белка больщим избытком тиола, таким как этантиол или 1,4-дитио-треит, часто в присутствии гидрохлорида гуанидина, переводит дисульфидные группы белка в тиольиые группы, как показано на [c.263]

Дисульфидная связь часто образуется между двумя остатками цистеина внутри одной полипептидной цепи или между двумя полипептидными цепями, способствуя тем самым стабилизации молекулы белка. Цистеин является составной частью трипептида глутатиона, сокращенно обозначаемого Г—8Н, что подчеркивает функциональную значимость его тио-группы и возможность образования дисульфидной связи окисленного глутатиона (Г—8—8—Г). [c.453]

Дитиотрейтол (Ditbiothreitol) Низкомолекулярный ти-олсодержащий восстанавливающий агент. Добавляется в буферные растворы в низкой концентрации для предотвращения окисления сульфгидрильных групп в белках. В высоких концентрациях используется для восстановления дисульфидных связей. [c.548]

Известно, что многие ферменты содержат в активном центре 8Н-груп-пы, абсолютно необходимые для каталитической реакции. При их окислении ферменты теряют свою активность. Предполагают, что одной из главных функций глутатиона является сохранение этих ферментов в активной восстановленной форме. Окисленный глутатион может восстанавливаться под действием глутатионредуктазы, используя НАДФН. Кроме того, глутатион может оказывать ингибирующее действие на некоторые белки. В частности, известная реакция инактивации инсулина под действием глутатионинсулинтрансгидрогеназы, в которой 8Н-глутатион является донором водородных атомов, разрывающих дисульфидные связи между двумя полипептидными цепями молекулы инсулина. Установлена также коферментная функция глутатиона, в частности для глиоксилазы I. Ранее обсуждалось участие глутатиона в транспорте аминокислот через клеточную мембрану. [c.453]

Одной из широко распространенных химических постсинтетических модификаций является фосфорилирование остатков серина и треонина, например, в молекуле гистоновых и негистоновых белков, а также казеина молока. Фосфорилирование-дефосфорилирование ОН-группы серина абсолютно необходимо для множества ферментов, например для активности гликоген-фосфорилазы и гликоген-синтазы. Фосфорилирование некоторых остатков тирозина в молекуле белка в настоящее время рассматривается как один из возможных и специфических этапов формирования онкобелков при малигнизации нормальных клеток. Хорошо известны также реакции окисления двух остатков цистеина и образование внутри- и межцепочечных дисульфидных связей при формировании третичной структуры (фолдинг). Этим обеспечивается не только защита от внешних денатурирующих агентов, но и образование нативной конформации и проявление биологической активности. [c.533]

Кератин — сложный белок. Прп разрыве дисульфидных связей в результате окисления или восстановления получается растворимое вещество, из которого можно выделить две фракции — бедную и богатую серой. Первая состоит из фибриллярных, вторая — из глобулярных молекул. Вероятно, глобулярные молекулы служат сшивками в кератиновых волокнах. Структурная единица волокна есть цилиндрическая микрофибрилла диаметром коло 7,5 нм, построенная из белков с малым содержанием серы. На рис. 4.29 показана гипотетическая модель волокна а-керати-на. Регулярно уложенные участки являются а-спиралями, скрученными попарно. Белок гетерогенен и состоит из двух главных компонент в отношении 2 1. Отдельные молекулы могут располагаться либо последовательно (рис. 4.29,6, в), либо параллель-ло друг другу (рис. 4.29, г). Опыт дает большие периоды вдоль волокна, равные 20 нм, что согласуется с моделями рис. 4,29, виг, во не 4.29, б. [c.128]

Естественно, что полной обратимости денатурации следует ожидать для белков, не содержащих групп, вступающих в денатурированном состоянии в необратимые реакции (например, окисление 5 — Н-групп) [101]). Так, доказана обратимость денатурации рибонуклеазы [135], такаамилазы А [136] и а-амилазы [136]. В работах Анфинсена и др. [137—140] показано, что можно добиться ренатурации белков и с разорванными дисульфидными связями. Из этих данных следует, что денатурацию действительно можно трактовать как термодинамический конформационный переход и что нативная структура белка отвечает если не глобальному, то относительному минимуму свободной энергии. [c.249]

SH-группы остатков цистеина и существующие исходно или возникающие в ходе реакции дисульфидные связи могут стать источником артефактов при полном или частичном гидролизе исследуемых белков и пептидов. Дисульфидные мостики, возникающие в результате окисления SH-rpynn, могут а) неспецифически расщепиться в ходе гидролиза или б) при ферментативном гидролизе обусловливать обрг зование фрагментов сложной структуры. [c.165]

Перйодат натрия 1 южно с успехом использовать для окисления ттюэфиров, имеющих дисульфидную связь [5в . в приведенном ниже случае применение трехокиси хрома, перекиси водорода или [c.351]

Полипептидные цепп с М 40 000 содерл ат дисульфидную связь. Если ее расщепить восстановлением, то кооперативность связывания лиганда исчезает и коэффициент Хилла становится равным 1,0 в то же время уменьшается и сродство к ацетил-холнну. Этот эффект обратим окисление с помощью 5,5 -ди-тпобис(2-нитробензоата) возвращает систему в исходное состояние. [c.263]

Глутатион участвует в ряде окислительно-восстановительных оцессов. Он выполняет функцию протектора белков, т. е. ве- ства, предохраняющего белки со свободными тиольными груп-ми —SH от окисления с образованием дисульфидных связей S—S —. Это касается тех белков, для которых такой процесс желателен. Глутатион в этих случаях принимает на себя дей-вие окислителя и таким образом защищает белок. При окис-нии глутатиона происходит межмолекулярное сшивание двух ипептидных фрагментов за счет дисульфидной связи. Процесс ратим. [c.353]

Создание дисульфидных связей обычно проводится на одном из последних этапов синтеза обработкой соответствующего тиоль-ного предшественника с помощью подходящих окислителей кислорода воздуха, иода, феррицианида калия KJFe( N)h. Если в цепи имеется лишь два остатка цистеина, то при окислении 5Н-групп [c.153]