Транспептидация

Рис. 101. Реакция транспептидации, катализируемая рибосомой

Главная каталитическая активность рибосомы, ответственная за весь синтез полипептидной цепи, есть ее пептидилтрансферазная активность. В транслирующей рибосоме реакция транспептидации протекает между пептидил-тРНК и аминоацилл-тРНК [c.148]

Образовавшийся на начальной стадии транспептидации цистеинил-глицин [уравнение (14-14)] гидролизуется пептидазой. Далее в результате двух АТР-зависимых стадий регенерируется глутатион, как это показано в приведенной схеме. [c.94]

Рис. 107. Стереохимия реакции транспептидации, представленная в виде шаро-стержневых моделей (без водородов) (предоставлено В. И. Лимом, Институт белка АН СССР, Пущино).

Стадия трансацилирования (транспептидации) является также последней стадией в синтезе пептидогликанов бактериальных клеточных стенок. Аминогруппа диаминокислоты (рис. 5-9) одной пептидной цепи атакует амидную связь соседней цепи. При этом происходит замещение молекулы D-аланина и образуется поперечная связь (дополнение 7-Г). Ацильные группы, особенно ацетильные, часто переносятся на вуклео-фильные центры тиоэфиров кофермента А (гл. 8, разд. Б).Примером может служить образование ацетилхолина (дополнение 7-Б) из холина и ацетил-СоА в процессе реакции трансацетилирования. Заметим, что присущая тиоэфирам высокая эффективность переноса групп обеспечивает полноту протекания реакций. [c.116]

ЭЛОНГАЦИЯ ТРАНСПЕПТИДАЦИЯ (ОБРАЗОВАНИЕ ПЕПТИДНОЙ СВЯЗИ) [c.183]

Наиболее разумной кажется гипотеза о том, что ориентационный эффект пептидилтрансферазного центра действительно принципиально важен в осуществлении реакции транспептидации на рибосоме, но что он может дополняться вкладом специфического микроокружения, способствующего реакции. Не исключено, что вблизи субстратов, ориентированных надлежащим образом в рибосоме, локализуются группы, оттягивающие на себя протон от NHj-rpynnbi акцептора, тем самым увеличивая его нуклеофильность, и могущие способствовать протонированию карбонильного кислорода, увеличивая электрофильность атакуемого углерода сложноэфирной группы донора [c.186]

Такой формальный расчет обычно приводится в подтверждение энергетической обеспеченности и термодинамической спонтанности процесса транспептидации в рибосоме. [c.187]

Анизомицин. Этот антибиотик ингибирует транспептидацию только на эукариотических рибосомах. Он связывается с 60S субчастицей и является конкурентным ингибитором пуромицина. Очевидно, он, как и вышеперечисленные антибиотики, мешает взаимодействию акцепторного субстрата с пептидилтрансферазным центром эукариотической рибосомы. Анизомицин—сильный инги- [c.190]

Амид карбоновой кислоты представляет собой нейтральную функциональную группу, которая блокирует карбоксильную функцию и поэтому не нуждается в дополнительной зашите. Это верно также и для концевой а-амидной функции в условиях обычных реакций конденсации и деблокирования, если не считать иногда наблюдающейся дегидратации с образованием нитрила. Гораздо чаще побочные реакции происходят у ш-амидных групп аспарагина и глутамина. Дегидратация амидной группы до нитрила может происходить при применении дициклогексилкарбодиимида и, кроме того, при гидразинолизе, если он необходим в ходе пептидного синтеза ш-амидные группы могут переводиться в гидразидные. Отщепление защитных групп в спиртовых растворах может приводить к алкоголизу амидных группировок. Образование сукцинимидных производных в случае пептидов, содержащих аспарагин с незамещенной амидной функцией, влечет за собой нежелательную транспептидацию (а) [c.121]

Далее, из рассмотрения химии реакции следует, что при реакции транспептидации имеет место нуклеофильная атака на атом углерода [c.192]

Непосредственно после р-щш транспептидации деацили-рованная тРНК занимает Р-участох рибосомы, а новообразованная пептидил-тРНК-А-участок (см. рис. 2). Завершающая фаза цикла иаз. транслокацией. Она катализируется крупным мономерным белком, обозначаемым как фактор элонгации G (EF-G) у прокариот или еЕР-2 у эукариот, с использованием молекулы ГТФ. [c.622]

Рис. 102. Схема транспептидации на рибосоме

В отношении акцепторного субстрата реакции некоторые сведения могло бы дать изучение пуромицина и его аналогов. Так, известна конформация пуромицина в кристалле, определенная рентгеноструктурным анализом (рис. 104). Она подтверждается исследованиями пуромицина в растворе. Так как пуромицин — хороший акцепторный субстрат в реакции транспептидации, знание его структуры может навести на некоторые суждения о стереохимии аминоацильного и аденозинЬвого остатков в пептидилтрансферазном центре. Далее, известно, что аналог с более фиксированной конформацией, типа изображенного на рис. 105, тоже может служить в качестве акцепторного субстрата в реакции транспептидации, и даже более активен, чем пуромицин. Здесь фиксирована ориентация пуринового кольца относительно рибозы (так называемая анти -ориентация), и это позволяет думать, что именно она [c.191]

Гуанидиновая группа аргинина может блокироваться нитрованием или тозилированием. Последний метод, очевидно, предпочтительнее, так как тозильный остаток может быть удален как посредством HF, так и с помощью расщепления бортрис-(трифторацетата) [427]. В случае нитроаргинина существует опасность расщепления с образованием орнитина. Все еще недостаточно решена проблема защиты цистеина при твердофазном синтезе, хотя перепробовано множество вариантов. Амидные группы глутамина и аспарагина целесообразно защищать. Общеизвестные побочные реакции при применении многофункциональных аминокислот, такие, как, например, транспептидация в случае аспарагиновой кислоты или образование пирролидон-5-карбоновой-2 кислоты с глутамином, представляют опасность также и в случае синтезов Меррифилда. [c.188]

Однако некоторые авторы оспаривали эти утверждения [38, 44], Хофстен и Лаласидис [54] и Эриксен и Фагерсон [38] не наблюдали существенного повышения молекулярной массы в ходе реакции пластеина и поэтому пришли к выводу, что реакции транспептидации играют более важную роль, чем конденсация, Азо с соавторами [23] продемонстрировали отсутствие или почти полное отсутствие образования S — S-связей в ходе этой реакции, Ввиду этого трудно определить механизм, который мог бы точно объяснить видоизменения, происходящие с различными остаточными продуктами гидролиза белков во время данного технологического процесса, причем в тем большей степени, чем сильнее варьируют условия проведения экспериментов. В самом деле, среди факторов, влияющих на образование пластеина, — природа используемых протеиназ [126], характер и концентрация субстрата [112], pH [126], ионная сила и концентрация соли [111] и достигнутая степень гидролиза. [c.611]

В целом ряде независимых экспериментов были получены данные о том, что после гидролюа ГТФ и освобождения EF-Тц GDP из рибосомы аминоацил-гРНК еще до стадии транспептидации оказывается запертой в А-участке. Это и есть окончательная фаза связывания с А-участком — полное связывание с А-участком (рис. 99, реакция 5). [c.181]

Свободный 2 -гидроксил рибозы акцепторного субстрата не существен для реакции транспептидации когда он замещен (например, метилирован) или вообще отсутствует (2 -де-зоксипроизводное), акцепторная активность субстрата сохраняется. Однако для активности донорного субстрата рибозный 2 -гвдроксил оказывается необходимым. [c.185]

Транспептидация в рибосоме — самый быстрый шаг элонгационного цикла по сравнению со связыванием аминоацил-тРНК и с транслокацией. Во всяком случае, ни при каких условиях она, по-видимому, не является лимитирующей стадией цикла. [c.185]

Стандартная свободная энергия гидролиза сложноэфирной связи между тРНК и карбонилом аминоацильного или пептидильного остатка ДС° составляет около -30 кДж/моль (-7 —-8 ккал/моль). Стандартная свободная энергия гидролиза пептидной связи в полипептиде бесконечной длины оценивается около -2 кДж/моль (-0,5 ккал/моль). Таким образом, если бы субстраты реакции черпались бы непосредственно из раствора, а продукты реакции освобождались бы в раствор, то свободная энергия, освобождающаяся в результате транспептидации в стандартных условиях, составила бы около —30 кДж/моль (-6,5 —-7,5 ккал/моль) [c.187]

Знание конформации реагирующих субстратов в пептидилтрансферазном центре рибосомы имеет ключевое значение для понимания молекулярного механизма реакции транспептидации, катализируемой рибосомой. Однако какие-либо прямые сведения о тех конформациях, в которых З -концы тРНК и примыкающие аминоацильные остатки реагируют друг с другом, отсутствуют. [c.191]

Прежде всего следует учесть, что рибосома катализирует нормальную реакцию транспептидации также и в том случае, когда субстратом является пролиновый остаток. Пролин, в отличие от остальных аминокислот, имеет стерически ограниченный угол поворота вокруг связи С —N (так как эта связь входит в состав кольцевой структуры). В случае пролинового остатка в донорном субстрате это ограничение будет задавать определенный фиксированный угол между плоскостью (М/ - С - С ) и плоскостью примыкающей пептидной группы (Ы,- 0,-1), равный приблизительно 60° (рис. 106). В пептидной химии угол, определяемый поворотом вокруг связи С —Ы, обозначается как угол ф в данном случае его значение считается -60°, так как плоскость пептидной группы повернута на 60° против часовой стрелки, если смотреть от С -атома. Поскольку любой аминокислотный остаток должен быть установлен в пептидилтрансферазном центре эквивалентным образом, то, очевидно, угол ф должен быть подогнан к тому же значению путем вращения вокруг связи С —N для всех других 19 типов остатков донорного субстрата (имеется в виду С-концевой остаток растущего пептида, связанный с тРНК и участвующий в транспептидации). [c.192]

Молекулярная биология Структура рибосомы и биосинтез белка (1986) -- [ c.0 , c.59 , c.60 , c.134 , c.136 , c.148 , c.150 , c.163 , c.164 , c.166 , c.175 , c.176 , c.178 , c.181 , c.183 , c.184 , c.185 , c.186 , c.187 , c.188 , c.189 , c.190 , c.191 , c.192 , c.193 , c.194 , c.196 , c.204 , c.209 , c.267 ]

Методы химии белков (1965) -- [ c.124 , c.126 ]

Пептиды Том 2 (1969) -- [ c.2 , c.65 , c.208 , c.213 , c.250 , c.265 , c.342 , c.366 , c.380 , c.393 ]

Биохимия Издание 2 (1962) -- [ c.430 , c.431 ]

Ферменты Т.3 (1982) -- [ c.0 ]

Химия протеолиза Изд.2 (1991) -- [ c.201 , c.202 , c.314 , c.315 , c.338 , c.339 ]

Практическая химия белка (1989) -- [ c.95 , c.96 , c.126 ]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология