Другие природные биологически активные пептиды

Монография посвящена рассмотрению существующих подходов к изучению принципов молекулярной структурной организации и механизма свертывания белка в нативную конформацию Книга состоит из введения и четырех частей В первой части изложена бифуркационная теория самосборки полипептидной цепи, физическая конформационная теория и метод априорного расчета пространственного строения белка по известной аминокислотной последовательности В других частях рассмотрены конформационные возможности простейших пептидов, сложных олигопептидов и белков Представлены результаты количественного анализа конформационных состояний большого числа пептидов и низкомолекулярных белков Изложен подход автора к решению обратной структурной задачи, позволяющей целенаправленно конструировать наборы искусственных аналогов, пространственное строение которых выборочно отвечает низкоэнергетическим, потенциально биологически активным конформациям природного пептида [c.4]

Большое количество полученных в последние годы экспериментальных данных свидетельствует в пользу гетерогенности рецепторов АТ II, и в дальнейшем изложении будем исходить именно из этого предположения [379-382]. Полифункциональность АТ II и гетерогенность его рецепторов можно связать с молекулярной структурной организацией гормона, изученной теоретически. Его предрасположенность к реализации ряда функций проявляется в существовании в нативных условиях нескольких близких по энергии и легко переходящих друг в друга пространственных форм. Высокая эффективность и строгая избирательность взаимодействий АТ II с различными рецепторами связаны с тем, что каждая его функция реализуется посредством актуальной только для данного рецептора конформации из состава самых предпочтительных структур свободной молекулы. Таким образом, поиск структурно-функциональной организации АТ II сводится к выяснению для каждой биологической активности пептида актуальной конформации. Для решения задачи в условиях отсутствия необходимых данных о потенциальных поверхностях мест связывания требуется использование дополнительной информации. В качестве такой информации, как правило, привлекаются данные по биологической активности синтетических аналогов природных пептидов. Однако при формировании серии аналогов без предварительного изучения конформационных возможностей как природного пептида, так и его искусственных аналогов в ходе исследования по существу случайным образом ищется прямая зависимость между отдельными остатками аминокислотной последовательности гормона и его функциями. Поскольку стимулированные гормоном аллостери-ческие эффекты возникают в результате не точечных, а множественных контактов между комплементарными друг другу потенциальными поверхностями лиганда и рецептора (иначе отсутствовала бы избирательность гормональных действий), нарушение функции при замене даже одного остатка может быть следствием ряда причин. К ним относятся исчезновение нужной функциональной группы, потеря необходимых динамических свойств актуальной конформации, запрещение последней из-за возникающих при замене остатков стерических напряжений, смещение конформационного равновесия из-за изменившихся условий взаимодействия с окружением и т.д. Следовательно, случайная замена отдельных остатков не приводит к решению задачи структурно-функциональной организации гормонов. Об этом свидетельствует отсутствие в течение нескольких десятков лет заметного прогресса в ведущихся с привлечением множества синтетических аналогов исследованиях зависимости между структурой и функцией АТ II, энкефалинов и эндорфинов, брадикининпотенцирующих пептидов, а также ряда других. Отсюда следует неизбежный вывод о необходимости привлечения к изучению структурно-функциональных отношений у пептидных гормонов специального подхода, который позволил бы отойти от метода проб и ошибок и при поиске синтетических аналогов делать сознательный выбор для их синтеза и биологических испытаний. [c.567]

Вторая группа пептидов гораздо более разнообразна структурно и Заключает в себе все соединения, содержащие две или более аминокислот, связанных амидной связью, но которые обладают некоторыми структурными свойствами, не характерными для белков. В нее входят такие необычные аминокислоты, которые не найдены в белках, как аминокислоты с D-конфигурацией или в более окисленном состоянии, связанные необычной амидной связью, например Глутамилпептиды, связанные сложноэфирной связью (депсипептиды), и различные циклические структуры. Эти пептиды в основном выделены из микроорганизмов, и многие из них обладают значительной биологической активностью. Некоторые из них токсичны для растений и животных, в то время как другие нащли применение в качестве антибактериальных, противоопухолевых и противовирусных агентов. Ионофорные пептиды нащли применение в качестве мощного средства при изучении транспорта ионов через природные и искусственные мембраны. Вероятно, в будущем с помощью более утонченных биологических эксперимен- [c.285]

В. Другие природные биологически активные пептиды 343 [c.343]

Наиболее трудоемким и важным вопросом химии инсулина (а также ряда других природных белков и пептидов, имевших связи S—S) является вопрос о создании из восстановленных (природных или синтетических) цепей, содержащих цистеиновые остатки, та ких пептидов, в которых цистиновые мостики связывали бы соответствующие амино кислотные остатки в таком же порядке, в каком они связаны в природном пептиде, так как только в этом случае могут быть получены синтетические препараты, обладающие полной биологической активностью природных соединений. [c.698]

До сравнительно недавнего времени были известны лишь немногие природные пептиды. С развитием и усовершенствованием новых методов исследования обнаружено множество различных пептидов некоторые из них обладают интенсивным фармакологическим и физиологическим действием и потому подверглись обстоятельному изучению. Вполне возможно, что существует целый ряд пептидов, не обладающих столь заметным биологическим действием. Пептиды, которые были выделены и охарактеризованы, проявляют самую разнообразную активность. Возможное участие пептидов в синтезе белка будет рассмотрено ниже (стр. 281). В настоящем разделе обсуждаются соединения, в молекулах которых имеются типичные пептидные связи, а именно связи между ос-амино- и а-карбо-ксильными группами, а также соединения, в которых встречаются другие типы СО—NH-связей. [c.70]

Синтез такой природной структуры, как молекула инсулина, выдвигает перед исследователями двойную задачу. Во-первых, требуется синтезировать две аминокислотные последовательности в 21 и 30 аминокислотных остатков. При современном уровне развития химии пептидов это можно осуществить с достаточно хорошим выходом. Другая сторона вопроса более сложна. Молекула инсулина содержит 6 остатков цистеина, которые в нативном белке определенным образом скомбинированы и образуют 3 дисульфидных мостика, причем один из них дает внутренний цикл в цепи А (остатки 6 и 11). При рекомбинации теоретически возможно 16 вариантов замыкания дисульфидных мостиков (рис. 26) но, повидимому, лишь единственная комбинация приводит к биологически активной молекуле. Это ставит жесткое условие найти разные типы защит для различных сульфгидрильных групп с тем, чтобы иметь возможность осуществить ступенчатое направленное замыкание определенных пар ЗН-групп. [c.166]

За последние годы химия пептидов выросла в одну из наиболее актуальных областей современной биоорганической химии. Этот прогресс связан прежде всего с исключительным биологическим значением пептидно-белковых веществ, выполняющих в живом организме самые различные функции. Действительно, число сравнительно простых по строению природных пептидов, обладающих высокой и разносторонней физиологической активностью (гормоны и другие биорегуляторы, антибиотики и т, п.), исчисляется сейчас многими десятками и продолжает неуклонно расти. В то же время изучение химии пептидов создает фундамент для выяснения строения и механизма биологического действия белковых веществ, в первую очередь ферментов. [c.5]

Для того чтобы выяснить структурные параметры, ответственные за биологическое действие пептидов, были синтезированы многие тысячи аналогов. Например, в случае окситоцина заменой глутамина в положении 4 на треонин удалось синтезировать аналог, который обладает более высокой биологической активностью, чем нативный гормон. Считают, что [4-треоннн1окситоцин связывается с рецептором лучше природного гормона. Преимущество синтетического аналога доказано, и возможно, что в далеком будущем подобная мутация осуществится. Изменением длины цепи и другими манипуляциями можно выяснить расположение активных центров, области рецепторного связывания и т. д. [c.93]

Каковы же ближайшие перспективы Можно ли, продолжая изучение Met- и Ьеи-энкефалинов и других пептидных гормонов в том же плане, получить со временем полную и объективную количественную информацию об их структурной организации и зависимости между структурой и функцией Чтобы ответить на этот вопрос, предположим, что такой информацией мы уже располагаем, и попытаемся представить, что она могла бы дать для понимания структурно-функциональной организации энкефалинов и описания механизмов их многочисленных функций. Как можно было бы логически связать данные, например, о 10 низкоэнергетических конформациях каждого нейропептида с приблизительно таким же количеством его функций Очевидно, установить прямую связь при неизвестных пространственных структурах рецепторов не представляется возможным. Число возможных комбинаций, особенно если учесть существование нескольких рецепторов (ц, а,5) для осуществления только одной опиатной функции энкефалина, слишком велико, чтобы надеяться даже в гипотетическом идеальном случае найти искомые соотношения интуитивным путем. Многие полагают, что к достижению цели ведет косвенный путь, заключающийся в привлечении синтетических аналогов, изучении их структуры и биологической активности. В принципе подобный подход вот уже не одно столетие применяется в поиске фармацевтических препаратов. Однако такой путь в его сегодняшнем состоянии не только длителен, сложен и дорогостоящ, но, главное, он не может привести к окончательному решению проблемы. Замена аминокислот в природной последовательности, укорочение цепи или добавление новых остатков, иными словами, любая модификация химического строения природного пептида, неизбежно сопровождается изменением конформационных возможностей молекулы и одновременно затрагивает склонные к специфическому взаимодействию с рецептором остатки, что сказывается на характере внутри- и межмолекулярных взаимодействий, в том числе на устойчивости аналогов к действию протеиназ. Для учета последствий химической модификации на характер внутримолекулярных взаимодействий можно использовать теоретический конформационный анализ и методы кванто- [c.352]

Возможно, что исследования в этой области, привлекшие большое внимание, касались пептидов, выделенных из мозга животных, которые возникали лишь в связи с определенным стимулом. В некоторых случаях утверждалось, что такие пептиды способны к передаче обусловленного ответа при инъекции подопытным животным [37]. Среди таких веществ наиболее известен скотофобин. Полученные биологические результаты несколько противоречивы, полученные химические данные не помогли разрешить это противоречие. Синтетический пептид, имеющий предложенную ранее последовательность остатков аминокислот, оказался неактивным, однако активность природного пептида была подтверждена (38]. Эта проблема находится, несомненно, на ранней стадии своего разрешения, но она явно представляет значительный интерес для химии и биологии и, возможно, связана с другими, более широкими областями нашего знания. [c.295]

Нейромедиаторы и гормоны относятся к группе природных пептидов, обладающих высокой нейрогормональной активностью. Их химическое строение и биологические эффекты рассматриваются в главе 9, а также в главе 16. Это либерины, статины — гормоны, играющие ключевую роль в системе гормональной регуляции гормон роста соматотропищ вазопрес-син — антидиуретический гормон, при его недостатке развивается несахарный диабет эндорфины, влияющие на функции нейронов инсулин, глю-кагон и ряд других. [c.84]

Смотреть страницы где упоминается термин Другие природные биологически активные пептиды: [c.337] [c.339] [c.341] [c.345] [c.389] [c.389] [c.7] [c.569] [c.175] [c.580] [c.809] [c.181] [c.563] [c.569] [c.310] [c.348] [c.557] [c.558] [c.187] [c.348] [c.557] [c.558]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология