Имидазольные атомы азота

Ион цинка гораздо прочнее связывается с большинством органических лигандов, чем ион Mg + (табл. 4-2). Он имеет заполненную Зс -орбиту и стремится образовать четыре ковалентные связи тетраэдрической симметрии, часто с азот- или серусодержащими лигандами. В отличие от Mg +, который быстро и обратимо взаимодействует с ферментами, Zn + обнаруживает тенденцию к образованию прочных связей внутри металлоферментов. В настоящее время известна трехмерная структура некоторых металлоферментов. Во всех этих ферментах ион Zn + в активном центре окружен тремя имидазольными группами, а четвертая координационная связь остается свободной для взаимодействия с субстратом. Значительный интерес представляет также и тот факт, что второй атом азота имидазольной группы во многих случаях образует водородную связь с карбонильной группой в основной цепи пептида . Такое же свойство обнаружено и для атомов железа гемсодержащих белков (рис. 10-1). [c.142]

Подобным же образом таутомеризация имидазольной группы, присутствующей в большинстве белков, связана с резонансом имидазолий-катиона. Представим себе, что протон при взаимодействии со структурой А [уравнение (2-6)] присоединится к атому азота, находящемуся в 1-м положении тогда вследствие резонанса положительный заряд немедленно распределится между обоими атомами азота. Это придаст кислотные свойства протону при атоме азота, находящемся в 3-м положении, протон диссоциирует и образуется таутомер В. Таутомеризации [c.79]

При основных значениях pH можно ожидать предпочтительного образования амида, поскольку амидный атом азота — плохая уходящая группа. Это и наблюдается в имидазольном буфере. Однако в фосфатном буфере бифункциональный катализ приводит к тому, что отщепление анилина становится более предпочтительным. [c.217]

Во втором случае [2] авторы исходили из того, что имидазольный атом водорода присоединен к 7-атому азота (П). И, наконец, для третьего расчета [2] было сделано различие между атомами азота в положениях 7 и 9 и для них были приняты параметры, как и для атомов азота в пиримидиновом кольце (1П). [c.211]

При биосинтезе гистиДина третий углеродный атом имидазольного кольца и атом азота происходят из пиримидинового кольца аденозина. Взаимодействие АТФ с 5-фосфорибозилпирофосфатом приводит к 1-М-(5-фосфорибозил)-аденозин-5 -фосфату ХСУП, который реагирует далее с глутамином, расщепляясь па 5-амино-4-карбоксамиДо-1-(5 -фосфорибо-зил)-имидазол ХС Т11 и имидазолглицеринфосфат ХС1Х. Последний превращается через ряд стадий в гистидин. [c.403]

В 1976 г. Молекула имеет форму эллипсоида с осями 5,4 X 4,0Х 4,0 нм. Результаты кристаллографических исследований подтвердили предположение о том, что остатки Ser-195 и His-57 сближены. На рисунке 101 показан активный центр химотрипсина с фрагментом связанного субстрата. Гидроксильная группа Ser-195 находится на расстоянии 0,3 нм от атома азота имидазольного кольца His-57. Наиболее интересным оказалось то обстоятельство, что атом азота в положении I кольца находится на расстоянии 0,28 нм от атома кислорода карбоксильной группы боковой цели Asp-102 и занимает положение, благоприятное для образования водородной связи. Следует отметить, что химические исследования не могли выявить участия Asp-102 в функционировании активного центра, поскольку этот остаток погружен внутрь молекулы, В настоящее время счи- [c.198]

В образовании водородной связи с областью высокой электронной плотности субстрата и ингибитора. Основная группа (атом азота имидазольного кольца гистидина) находится на расстоянии 5 А от анионного участка. Примерно на таком же расстоянии от,анионного участка за кислотной группировкой находится гидроксильная группа серина. Вопрос о втором анионном участке сложен, по-видимому, второй анионный участок отстоит от основной группировки примерно на 5—7 А. [c.580]

В гидрофобных областях с обеих сторон гемового железа располагаются два имидазольных остатка. По пятому координационному месту железа находится N° — атом азота гистидинового остатка цепи Р8. Его называют проксимальным гистидином. Над шестым координационным местом располагается дистальный гистидиновый остаток, однако он непосредственно не контактирует с гемовым железом, а участвует в образовании гидрофобной полости, которая через узкую щель соединяется с внешней средой и служит местом адсорбции мо- [c.98]

Указанные свойства качественно очень близки соответствующим свойствам сериновых протеиназ, и механизмы катализа этими ферментами также очень близки. Данные рентгеноструктурного анализа показывают, что Н5-группа в активном центре папаина контактирует с имидазольной группой остатка гистидина на противоположной стороне впадины (гистидин-159), связанного водородной связью через удаленный кольцевой атом азота с амидной группой аспарагина-175. Так как амидная группа в мягких условиях не может действовать в качестве общего основания, близость в строении активных центров химотрипсина и папаина не дает все же возможности предложить и для последнего полную систему переноса заряда, однако принятый механизм [71], кратко суммированный на схеме (37), все же мало отличается от приведенного выше меха низма действия химотрипсина см. схемы (28) —(34) . [c.499]

Высокая эффективность протекания этой реакции обусловлена подходящей ориентацией партнеров серин-гистидинового комплекса с субстратом, при этом возникает ацил-фермент и появляется первый из продуктов гидролиза. Отметим, что состояние имидазольного кольца теперь уже не идентично первоначальному. После образования ацил-серина №, а не N", атом азота приобретает свойства сильного нуклеофильного агента, и это свойство позволяет понять необычайную лабильность эфирной связи ацил-серина в ферменте (для денатурированного фермента и в обычных ацил-серинах эта связь достаточно устойчива в водных растворах). В присутствии воды с помощью того же механизма обобщенного основного катализа (т, е. присоединения водорода) № атомом имидазола происходит быстрый гидролиз а-химотрипсина, ацилированного но серину, с образованием второго продукта реакции [c.163]

Впоследствии Комияма и Бендер [92] выдвинули предположение, что протон, оторванный от гидроксильной группы серина имидазольной группой гистидина, переходит к атому азота уходящей группы амида, прежде чем завершается образование связи между карбонильным углеродным атомом амида и атакующим атомом кислорода серина. [c.224]

В образовании сложного нуклеофила, обладающего высокой степенью эффективности действия, принимает участие наряду с 8ег-1.95 также и имидазольная Труппа Н18-57 (см. [2, 6—9, 16]). При этом атом азота N"2 гистидина образует водородную связь с кислородом гидроксила серина (рис. 31). Вторая водородная связь, как полагают Блоу и др. [37], существуех между атомом азота № гистидина-57 и карбоксильной группой остатка Азр-102, расположенного В глубине ферментной глобулы. Система водородных связей приводит к увеличению отрицательного заряда на гидроксильной группе 8ег-195, что способствует усилению ее нуклеофильности. [c.129]

Выброс фенола происходит гораздо быстрее, чем в аналогичных сложных эфирах без имидаэольной группы. В условиях данной реакции соседний основной атом азота имидазольного цикла является более эффективным нуклеофилом по отношению к карбонильному центру, чем молекула воды или гидроксид-нон [41]. Как и в случае катализа с помощью карбоксилат-нона, нуклсофилыилн катализ имеет значение только для сложных эфиров, полученных из довольно кислых спиртов, поэтому большинство Исследований проведено с эфирами фенолов. [c.314]

Синтез природного конденсированного соединения гроссуларина-2 основывается на двух ключевых стадиях литиировании по положению 5 защищенного по атому азота 2-замещенного имидазола, что позволяет вводить олово для последующего сочетания, и электроциклизации изоцианата ( 2-азатриена , в котором одна двойная связь представляет собой двойную связь 2,3-имидазольного фрагмента) [c.531]

В исследованиях голубых Оелков использовались модели комцлексов. Было показано, что атом меди находится в координационном окружении слегка искаженных тетраэдров, которые образуются в результате координирования его с S Н-группой цистеина и имидазольным атомом азота из фрагмента гистидина. Как ожидают, циклические политиаэфиры окажутся мощным инструментом для изучения структуры медьсодержащих белков, так же как и структуры и действия железосерных белков. [c.194]

С помощью промежуточного продукта в реакциях беизофуроксаиов с карбонильными соединениями было объяснено образование пятичлениого гетероцикла— имидазольного. Это происходит тогда, когда создаются условия, при которых второй атом азота в промежуточном продукте связывается ие с карбонильной группой, а с тем самым нуклеофильным центром, с которым уже соединился первый атом азота. Рассмотрим два возможных условия такого течения реакции. [c.215]

Пиразольный и имидазольный циклы представляют собой сопряженные системы, в которых три я-электрона дают три атома углерода, один я-электрон — атом азота, образующий двойную связь, а неподеленную пару электронов — второй атом азота. Образуется циклическая замкнутая система из 6 я-электронов, с[юр-мально соблюдается правило Хюккеля, осуществляется стабилизация системы в результате циклической делокализации я-электронов. Неподеленная пара электронов атома азота выступает в качестве электронодонора, молекулы пиразола и особенно имнда- [c.676]

Дальнейшее увеличение числа двоесвязанных атомов азота приводит к уменьшению основности, хотя резонанс типа (76)-4- -(77) и продолжает играть свою роль. Пурин (триазаиндол) является совсем слабым основанием (р/Са = 2,39). Одно время считали, что его основный центр находится в имидазольном кольце. Основанием для этого служило то, что пурин является имидазолопирими-дином, а имидазол значительно более основен, чем пиримидин. Однако протон присоединяется к атому азота пиримидинового кольца. Таким образом, в пурине катионный резонанс (76)- (77), по-видимому, подавляет рассмотренный выше резонанс имид-азольного типа. Если считать, что сильное электроноакцепторное действие пиримидинового кольца должно влиять на имидазольное кольцо, а затем обратить внимание на р/Са нитробензимидазола как основания (табл. XVI, стр. ПО), то легко убедиться, как может быть подавлен имидазольный резонанс в пурине. В связи с этим заслуживает внимания то обстоятельство, что пиразольный аналог пур ина (2, 5, 7-триазаиндол), который способен к увеличивающему основность резонансу (76)ч- (77), не является более слабым основанием, чем пурин, хотя пиразол значительно менее основен, чем имидазол. [c.56]

Кислород ЭТОЙ гидроксильной группы соединяется ковалентной сложно-эфирной связью с углеродом ацильной группы субстрата, что приводит к образованию промежуточного фермент-субстратного комплекса (рис. 6 разд. 9.15). Гидроксильная группа серина легко теряет свой атом водород а, так как он сильно притягивается водородной связью к электроотрицательному атому азота в имидазольной К-груп-пе №8-57. Одновременно происходит разрыв пептидной связи, в результате чего образуется первый продукт реакции. После его выхода из активного центра ацильная группа субстрата остается ковалентно связанной с остатком серина 195 в молекуле фермента это производное называется ацилферментом (рис. 7). Его сложно-эфирная связь очень неустойчива по сравнению с пептидной связью субстрата и гидролизуется с образованием второго продукта, представляющего собой карбоксильную часть субстрата. При этом протон вновь присоединяется к серину (рис. 8 и 9) и образуется комплекс фермент-продукт (рис. 10). Второй продукт уходит затем из активного центра, и каталитический цикл завершается (рис. 1). Ацилфермент представляет собой ключевой промежуточный комплекс в этом варианте ковалентного катализа. Имидазольная группа гистидина 57 участвует в перемещении протона по механизму общего кислотно-основного катализа. [c.254]

Склонность к деацилированию у ацилзамещенных 0-, S-, дополнительных NHj, имидазольной и гуанидиновой групп намного выше, чем у сс-КНг-групп, причем ТФА-производные в этом отношении намного чувствительнее соответствующих ацетильных соединений. Эти свойства имеют решающее значение при выборе жидкой фазы и носителя для ГХ. Было показано, что в водной среде ди-ТФА-серин быстро превращается в moho (Ы)-ацильное производное [144]. При достаточно длительном воздействии N-ТФА-серин в конце концов снова превращается в нативную аминокислоту, что, как полагают, связано с N—>0 ацильной миграцией. Дй-ТФА-производные оксипролина, серина, треонина, тирозина и цистеина тоже быстро разлагаются до. N-ТФА-соединенип в метаноле, воде и даже в некоторых тщательно высушенных растворителях (бензол, хлористый этилен и н-амилтрифторацетат) [28, 84, 99]. При этом наиболее лабильны производные тирозина, а наиболее устойчивы -0-ТФА-группировка треонина и производное по индольному атому азота триптофана. Наблюдаемые в ГХ метанольных растворов метиловых эфиров ТФА-аминокислот большие времена удерживания для серина и тирозина согласуются с их разложением до свободных ОН -форм. Еще одним доказательством лабильности О- и S-ТФА-тирозина и цистеина служит их способность к ацилированию н-амилового эфира изолейцина. Треонин, серин и оксипролин в этом отношении были неактивны [28]. н-Бутиловый эфир ди-ТФА-гистидина оказалось целесообразным хроматографировать, полностью разлагая его бутано лом на газохроматографической колонке до моно-ТФА-произ-водного [43] (см. также разд. 2.7.3). [c.114]

Другие низкоспиновые координированные комплексы. Данные рентгеноструктурного анализа [15, 93] показывают, что координированный цианид-анион наклонен относительно каркаса порфирина. Согласно принципу электронейтральности Полинга [173, 174], как цианид-анион, так и окись углерода должны быть связаны с атомом углерода линейно. В случае цианидметмиоглобина предполагается, что угол Ре—С—N составляет 130°. Поскольку в карте разностной электронной плотности цианидный лиганд плохо разрешен, в работе 93] предполагается, что атом углерода занимает шестое координационное место в комплексе, т. е. то же самое, которое занимает молекула воды. Однако с точки зрения электронной структуры [173, 174] связь Ре—С должна быть несколько короче. Хендриксон и Лав [15] указывают, что в цианидметгемогло-бине морской миноги координирующий атом углерода смещен на 100 пм от нормали к плоскости порфирина, проведенной через атом железа (рис. 9). В то время как результаты обоих исследований указывают, что стереохимия, предсказываемая принципом электронейтральности, соблюдается не совсем точно, вероятно, вследствие стерических препятствий со стороны ближайщих аминокислотных остатков, не имеется количественных данных для более точного определения геометрии лиганда. В обоих случаях был сделан вывод о том, что атом азота цианидного лиганда образует водородную связь с имидазольным кольцом дистального остатка гистидина. Невозможно четко оценить, насколько значительно разли- [c.71]

В цитохромах гем-группа как бы обернута изогнутой по-липептидной (белковой) цепью. Эта цепь содержит различное число аминокислот, колеблющееся от 103 до 112. Атом азота гистидинового фрагмента белковой цепи (азот имидазольного кольца) и атом серы метионинового фрагмента занимают пятое И шестое координационные места около атома железа гем-группы [15]. Таким образом, атом железа не имеет свободных координационных мест, и поэтому цитохромы не могут присоединять кислород подобно гемоглобину (см. ниже). Однако цитохромы могут взаимодействовать косвенно по механизму электронного переноса, восстанавливая кислород. Высвобождающаяся при этом энергия тратится в процессах обмена веществ и дыхания. [c.575]

В кристалле отдельные молекулы аминокислоты связаны друг с другом сеткой N - Н...0, N - Н...С1-, О - Н...С1- и О - Н...0 водородных связей (рис. 71, а, б). При этом на каждый атом азота аминогрупп приходится по три водородных связи, образованных с ионами С1 и атомами кислорода молекул воды. Молекулы воды участвуют еще в двух водородных связях с атомамп кислорода карбоксильных групп, где опп являются донорами водородов. Атомы азота имидазольных колец образуют по одной водородной связп с атомами кислорода карбоксильных групп. [c.117]

АЗИНЫ — шестичленные гетероциклич. соединения, содержащие не менее двух гетероатомов, из к-рых по крайней мере один представляет собой атом азота. К А., содержащим только атомы азота в качестве гетероатомов, относятся диазины (2 атома N в кольце), триазины (три атома N в ядре) и т. д. Представителями диазинов могут служить пиридазин (I), пиримидин (П) и пиразин (III), отличающиеся по взаимному положению атомов азота. К числу А., содержащих наряду с атомами азота и другие гете-роатомы, принадлежат, напр., оксазин (IV) и тиа-зин (V). Известны многочисленные соединения, у к-рых азиновое ядро конденсировано с бензольными или другими циклич. системами, например хиноксалин (бензопиразин) (VI), фептиазин (VII), 9-хлордигидро-фенарсазин (адамсит) (VIII), пурин (конденсированные пиримидиновое и имидазольное кольца) (IX) в частности, существуют и соединения, представляю- [c.29]

Сравнение конфитурацип отдельных гпстпдиновых остатков в данной структуре п в структуре гидрохлорида гистидина обнаруживает различный поворот имидазольных колец вокруг связи Сз — С4. Такое изменение конфигурации остатков гистидина, по-Бндпмому, вызвано необходимостью образования тетраэдрического окружения вокруг атомов цинка. В остальном конфигурация остатков в обоих соединениях одинакова, т. е. в цинковом комплексе, как и в случае гидрохлорида, имеются две плоские группировки атомов. Одна — это карбоксильная группа и атом углерода Сг, пз плоскости которой атом азота аминогруппы выведен всего на 0,027 А, вторая — атом Сз и атомы имидазольного кольца. [c.121]

Основная группа (атом азота имидазольного копьщз). [c.580]

Очень соблазнительно допустить, что последовательность, в которой удаляются протоны при титровании, соответствует порядку, в котором потенциально донорные атомы используются для связывания металла по мере повышения pH. Согласно этой последовательности, при комплексообразовании металлов с гистидином должны быть такие стадии (1) монодентатная координация по карбоксильному кислороду при низких значениях pH (2) связывание металла имидазольным атомом азота, приводящее к образованию семичленного хелатного кольца (3) связывание по атому азота аминогруппы, делающее гистидин трехдентатным лигандом, [c.181]

Активный центр карбоксипептидазы (гл. 15) содержит атом Zn. Лигандами являются остатки His-69, His-196 и Glu-72, так что известными донорными атомами являются два имидазольных атома азота и один или оба карбоксильных атома кислорода из карбоксильных групп глутаминатной боковой цепи. В комплексах Zn (II) с аминокислотами и пептидами координационное число атома Zn почти всегда равно четырем (тетраэдрическая конфигурация), иногда — шести (о1ктаэдрическая конфигурация) или имеет промежуточное значение (неправильная координация). Если анализом структуры сложного белка [155, 156] показано, что координация тетраэдрическая, молекула Н О (или, возможно, га- [c.196]

Колонка стеклянная капиллярная, 20 мХ0,28 мм неподвижная фаза хирасил-]/а1 газ-носитель водород, избыточное давление 38 кПа программирование температуры начальная температура 35 °С, быстрое увеличение до 82 °С. изотермический режим в течение 4 мин, подъем температуры до 195 °С со скоростью 4 °С1мин и геотермический режим в течение 20 мин температура инжектора и детектора 250 °С. Идентифицированы следующие соединения 1 — аланин 2 — валин 3 — треонин 4 — а-изолейцин 5 — глицин 6 — изолейцин 7 — пролин 8 — лейцин 9 — серии 10 — аспарагиновая кислота 11 —цистеин 12 — метионин 13 — фенилаланин 14 — глутаминовая кислота 15 — тирозин 16 — орнитин 17 — лизин 18 — М-этоксикарбонилгистидин (модификация по атому азота имидазольного кольца) 19 — аргинин 20 — триптофан. [c.80]

Нуклеофильный атом азота имидазольной группы гистидина оттягивает на себя протон, активируя молекулу перекиси водорода, которая замещает ОН-группу у атома железа. Последняя протонируется гистидином и образует молекулу воды. Первое пероксосоединение Ре +—О—О—Н разлагается с образованием еще одной молекулы воды, одновременно присоединяя вторую, депротонированную гистидином молекулу Н2О2. Для регенерации исходной структуры активного центра достаточно обратимой ионизации имидазола, что является довольно быстрым процессом в области pH от 6 до 8. [c.216]

Данные рентгеноструктурного анализа показывают, что при комплексообразовании важную роль играют пептидные группы при этом атом азота иминофуппы не координирует ион металла. Наличие боковых радикалов у аминокислотных остатков, содержащих дополнительные —СООН, —КНг, —8Н и имидазольную группы, во многом определяет тип координации иона металла полипептидной цепью, при этом пептидные группы играют незначительную роль. Существенным фактором при комплексообразовании является суммарный заряд молекулы белка, так как именно величина этого заряда, а также пространственное распределение точечных зарядов на белковой молекуле определяют стехиометрию образующегося комплекса. Другими важными факторами являются число электронодонорных групп в полипептидной цепи, доступных для координации, а также реакционная способность этих групп по отнощению к ионам данного металла. [c.74]

Боковые группы цистеина и гистидина проявляют слабые кислотные свойства значения рК этих групп равны 8.3 и 6.0 соответственно, однако атом серы цистеина и атом азота в имидазольном кольце гистидина могут принимать и передавать электрон в зависимости от состояния окружающей среды. Окислительно-восстановительное состояние системы определяется как отнощение концентраций окисленного и восстановленного компонента окс-редокс пары, например РеЗ /Ре2 или НАД+/НАД Н. На схеме представлена реакция восстановления никотинамидного кольца никотинамидаденилдинуклеотида (НАД+) под действием сульфгидрильной группы цистеина [c.37]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология